(9分)已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E。其中A、B、C是同一周期的非金属元素。化合物DC的晶体为离子晶体,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。AC2为非极性分子。B、C的氢化物的沸点比它们同族相邻周期元素氢化物的沸点高。E的原子序数为24,ECl3能与B、C的氢化物形成六配位的配合物,且两种配体的物质的量之比为2∶1,三个氯离子位于外界。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)B的氢化物的分子空间构型是 。其中心原子采取 杂化。
(3)写出化合物AC2的电子式 ;一种由B、C组成的化合物与AC2互为等电子体,其化学式为 。
(4)E的核外电子排布式是 ,ECl3形成的配合物的化学式为 。
(5)B的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与D的单质反应时,B被还原到最低价,该反应的化学方程式是 。
(9分)磷化硼(BP)和氮化硼(BN)是受到高度关注的耐磨涂料,它们的结构相似,右图为磷化硼晶体结构中最小的重复结构单元。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成:BBr3+PBr3+3H2=BP+6HBr。回答下列问题:
(1)写出基态磷原子的外围电子轨道表示式
(2)磷化硼的晶体类型是 ,B原子的杂化方式是 。
(3)电负性:N B (填“>”、“<”)
(4)BP中每个B或P原子均形成4个共价键,其中有一个配位键,提供空轨道是 原子。
(5)BBr3分子中,B原子采取sp2杂化,则BBr3属于 (填“极性”或“非极性”)分子。
(6)氮化硼晶体的熔点要比磷化硼晶体高,其原因是 。
(12分)(1)Cu位于元素周期表第I B族,Cu2+的核外电子排布式为 。
(2)右图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为 。
(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O)4]SO4 H2O,其结构示意图如下:
下列说法正确的是 (填字母)。
A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用sp3杂化
B.在上述结构示意图中,存在配位键、共价键和离子键
C.胆矾是分子晶体,分子间存在氢键
D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去
(4)Cu2O的熔点比Cu2S的 (填“高”或“低”),请解释原因 。
(5)配合物Ni(CO)4常温下为液态,易溶于CCl4、苯等有机溶剂。固态Ni(CO)4属于 晶体;基态Ni原子的电子占有 种能量不同的原子轨道
(6)很多不饱和有机物在Ni催化下可以与H2发生加成反应。如
①CH2=CH2、②CH≡CH、③、④等,其中分子中C原子为SP2杂化的
有 (填物质序号),预测HCHO分子的立体结构为 形。
(5分)(1)物质形成分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响有显著差异。根据下表数据,形成分子间氢键的物质是___________ (填物质字母代号)。
代号 |
物质 |
结构简式 |
水中溶解度/g (25℃) |
熔点/℃ |
沸点/℃ |
A |
对—硝基苯酚 |
1.7 |
114 |
295 |
|
B |
邻—硝基苯酚 |
0.2 |
45 |
100 |
(2)由C、H、O、S中任两种元素构成甲、乙、丙三种分子,所含原子的数目依次为3、4、8,都含有18个电子。甲和乙的主要物理性质比较如下:
|
熔点/K |
沸点/K |
标准状况时在水中的溶解度 |
甲 |
187 |
202 |
2.6 |
乙 |
272 |
423 |
以任意比互溶 |
①1 mol乙分子含有 个σ键;
②丙分子的中心原子采取 杂化轨道;
③甲和乙的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是
(结合具体物质解释)。
(7分)一种由甲醇和氧气以及强碱做电解质溶液的新型手机电池,假定放电过程中,甲醇完全氧化产生的CO2被充分吸收生成CO32-。。
(1)该电池反应的总离子方程式为____________________________________________;
(2)甲醇在_________极发生反应(填正或负),电池在放电过程中溶液的pH将__________(填降低或上升、不变);
(3)最近,又有科学家制造出一种固体电解质的燃料电池,其效率更高。一个电极通入空气,另一电极通入汽油蒸气。其中固体电解质是掺杂了Y2O3(Y:钇)的ZrO2(Zr:锆)固体,它在高温下能传导O2-离子(其中氧化反应发生完全)。以丁烷(C4H10)代表汽油。
①放电时固体电解质里的O2-离子的移动方向是向____________极移动(填正或负)。
②电池的正极反应式为____________________________________________ 。
(9分)用右图所示装置进行中和热测定实验,请回答下列问题:
(1)大小烧杯之间填满碎泡沫塑料的作用是 ,从实验装置上看,图中缺少的一种玻璃仪器是 。
(2)使用补全仪器后的装置进行实验,取50mL 0.25mol/L H2SO4溶液与50mL0.55 mol/L NaOH溶液在小烧杯中进行中和反应,三次实验温度平均升高3.4℃。已知中和后生成的溶液的 比热容为4.18J/(g·℃),溶液的密度均为1g/cm3。通过计算可得中和热△H= ,
H2SO4与NaOH反应的热化学方程式为 。
(3)实验中若用60mL0.25mol·L-1H2SO4溶液跟50mL0.55mol·L-1NaOH溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”.“不相等”),所求中和热 (填“相等”.“不相等”),若用50mL0.50mol·L-1醋酸代替H2SO4溶液进行上述实验,测得反应前后温度的变化值会 (填“偏大”、“偏小”、“不受影响”)。