A、B、C、D、E、F、G均是原子序数小于36的元素。A的基态原子外围电子排布式为3s2;B原子的L电子层的P能级上有一个空轨道; C元素的基态原子最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子; D 的原子的2p轨道上有1个电子的自旋方向与其它电子的自旋方向相反;E是海水中除氢、氧元素外含量最多的元素;F和G在周期表中既处于同一周期又位于同一族,且原子序数F比G小2。
根据信息回答下列问题:
(1)C的外围电子排布图为 。C与氢元素可分别形成含10个电子的分子、阴离子和阳离子,阳离子中中心原子的杂化类型为 ;
(2)用电子式表示化合物AE2的形成过程 。
(3)F与BD易形成配合物F(BD)5,在F(BD)5中F的化合价为_______;与BD分子互为等电子体的离子的化学式为 。
(4)E有多种含氧酸根①EO- ②EO2- ③EO3- ④EO4-,其中空间构型为四面体型的是 。(填序号)
(5)B、C、D、E原子两两相互化合形成的分子有多种,请列举一种分子内所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子:_________(写分子式)
(6) G的价电子排布式为 。GD晶体晶胞结构为NaCl型, 晶胞边长为428 pm。
晶胞中两个G原子之间的最短距离为___________m(精确至0.01)。由于晶体缺陷,晶体的化学式为 G0.88D,若晶体中的G分别为G2﹢、G3﹢,此晶体中G2﹢与G3﹢的最简整数比为_________。
某相对分子质量为26的烃A,是一种重要的有机化工原料,以A为原料在不同的反应条件下可以转化为烃B、烃C。B、C的核磁共振谱显示都只有一种氢,B分子中碳碳键的键长有两种。以C为原料通过下列方案可以制备具有光谱高效食品防腐作用的有机物M,M分子的球棍模型如图所示。
⑴B能使溴的四氯化碳溶液褪色,则B的结构简式为 ,B与等物质的量Br2作用时可能有 种产物。
⑵C→D的反应类型为 ,M的分子式为 。
⑶写出E→F的化学方程式 。
⑷G中的含氧官能团的名称是 ,写出由G反应生成高分子的化学反应方程式: 。
⑸M的同分异构体有多种,写出四种满足以下条件的同分异构体的结构简式:
①能发生银镜反应 ②含有苯环且苯环上一氯取代物有两种
③遇FeCl3溶液不显紫色 ④1mol该有机物与足量的钠反应生成1mol氢气
(提示:一个碳原子上同时连接两个-OH的结构不稳定)
、 、 、 。
纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的三种方法:
方法Ⅰ |
用炭粉在高温条件下还原CuO |
方法Ⅱ |
电解法,反应为2Cu + H2O Cu2O + H2↑。 |
方法Ⅲ |
用肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2 |
(1)工业上常用方法Ⅱ和方法Ⅲ制取Cu2O而很少用方法Ⅰ,其原因是 。
(2)已知:2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s) △H = -akJ·mol-1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) △H = -bkJ·mol-1
Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s) △H = -ckJ·mol-1
则方法Ⅰ发生的反应:2CuO(s)+C(s)= Cu2O(s)+CO(g);△H = kJ·mol-1。
(3)方法Ⅱ采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为 。
(4)方法Ⅲ为加热条件下用液态肼(N2H4)还原新制Cu(OH)2来制备纳米级Cu2O,同时放出N2。该制法的化学方程式为 。
(5)在相同的密闭容器中,用以上两种方法制得的Cu2O分别进行催化分解水的实验:
△H >0
水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示。
序号 |
|
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
① |
T1 |
0.050 |
0.0492 |
0.0486 |
0.0482 |
0.0480 |
0.0480 |
② |
T1 |
0.050 |
0.0488 |
0.0484 |
0.0480 |
0.0480 |
0.0480 |
③ |
T2 |
0.10 |
0.094 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
0.090 |
下列叙述正确的是 (填字母代号)。
A.实验的温度:T2<T1
B.实验①前20 min的平均反应速率 v(O2)=7×10-5 mol·L-1 min-1
C.实验②比实验①所用的催化剂催化效率高
某废金属屑中主要成分为Cu、Fe、Al,还含有少量的铜锈[Cu2(OH)2CO3]、少量的铁锈和少量的氧化铝,用上述废金属屑制取胆矾(CuSO4·5H2O)、无水AlCl3和铁红的过程如下图所示:
(1)在废金属屑粉末中加入试剂A,生成气体1的反应的离子方程式是 。
(2)溶液2中含有的金属阳离子是 ;气体2的成分是 。
(3)溶液2转化为固体3的反应的离子方程式是 。
(4)固体2制取CuSO4溶液有多种。 如在固体2中加入稀H2SO4后,通入O2并加热,使固体2全部溶解得CuSO4溶液,反应的离子方程式是 。
(5)溶液1转化为溶液4的一系列过程,不能简化为“向溶液1中+加试剂C→溶液4”,理由是 。
(6)直接加热AlCl3·6H2O不能得到无水AlCl3。SOCl2为无色液体,极易与水反应生成HCl和一种具有漂白性的气体。AlCl3·6H2O与SOCl2混合加热制取无水AlCl3,反应的化学方程式是 。
某校化学学习小组拟验证NO能被氨气还原并测定其转化率,设计如下实验:
参考知识:NO气体与FeSO4溶液反应生成可溶性硫酸亚硝基合铁(+2价):NO+FeSO4=Fe(NO)SO4
试回答下列问题:
⑴ 可用上图中装置 (填编号,多选)进行氨气的实验室制备。
D装置可用于下列 (填编号,多选)气体的制备。
a CO2 b O2 c SO2 d C2H4 e C2H2 f H2
⑵ 装置③、④若用同一装置,则该装置中所盛装的药品是 (填编号)
A.氯化钙 B.浓硫酸 C.五氧化二磷 D.碱石灰
⑶ 装置⑥中,粗玻璃管X的作用 ,装置⑦的作用
⑷ 装置⑥的广口瓶中,除生成Fe(NO)SO4外,还有白色沉淀生成,写出生成该沉淀的离子方程式
⑸ 当进入装置⑤的NO为2.688L(标准状况,下同),氨气过量,最后收集到2.016LN2,则NO的转化率为 。
工业上常用还原沉淀法处理含铬废水(Cr2O72—和CrO42—),其流程为:
已知:(1)步骤①中存在平衡:2Cr O42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O
(2)步骤③生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:
Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH 一(aq)
(3)常温下,Cr(OH)3的溶度积Ksp=10-32;且当溶液中离子浓度小于10-5 mol·L-1时可视作该离子不存在下列有关说法中,正确的是( )
A.步骤①中加酸,将溶液的pH 调节至2,溶液显黄色,CrO42—离子浓度增大
B.步骤①中当2v(CrO42 一)=v(Cr2O72—)时,说明反应2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72—(橙色)+H2O 达到平衡状态
C.步骤②中,若要还原1 mol Cr2O72一离子,需要12 mol(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O。
D.步骤③中,当将溶液的pH 调节至6 时,则可认为废水中的铬已除尽