现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题.
A原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同
B元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1
C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数,且与A同周期
D元素的族序数与周期数的差为4,且不与A元素在同一周期
E位于周期表中第七列
F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
(1)A的基态原子最外层有 种不同运动状态的电子,F位于 区。
(2)E2+的基态核外电子排布式为 ,AD4为 (填极性或非极性)分子。
(3)A、B、C三种元素的电负性由小到大的顺序是 (用元素符号表示),B和C两元素中,B的第一电离能较大的原因是 ,与AC2互为等电子体的分子的名称为 。(只写一种)
(4)BD3 中心原子的杂化方式为 ,其分子空间构型为 。
(5)用晶体的x射线衍射法对F的测定得到以下结果:F的晶胞为面心立方最密堆积(如图),又知该晶体的密度为ρg/cm3,晶胞中该原子的配位数为 ;F的原子半径是 pm;(阿伏加德罗常数为NA)。
随着大气污染的日趋严重,国家拟于“十二五”期间,将二氧化硫(SO2)排放量减少8%,氮氧化物(NOx)排放量减少10%。目前,消除大气污染有多种方法。
(1) 用CH4催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知:
①CH4(g)+4NO2(g) =4NO(g) + CO2(g) +2H2O(g) ⊿H= -574 kJ·mol-1
②CH4(g) +4NO(g) =2N2(g) + CO2(g) + 2H2O(g) ⊿H= -1160 kJ·mol-1
③H2O(g) = H2O(l) △H= -44.0 kJ·mol-1
写出CH4(g)与NO2(g)反应生成N2 (g)、CO2 (g)和H2O(1)的热化学方程式 。
(2)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下可将SO2转化为SO42-,从而实现对SO2的治理。已知含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为4Fe2+ + O2+ 4H+ = 4Fe3+ + 2H2O,则另一反应的离子方程式为 。
(3)用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应为:C(s)+2NO(g)N2 (g)+CO2 (g) 。某研究小组向密闭的真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积忽略不计)加入NO和足量的活性炭,恒温(T1℃)条件下反应,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:
浓度/mol·L-1 时间/min |
NO |
N2 |
CO2 |
0 |
1.00 |
0 |
0 |
10 |
0.58 |
0.21 |
0.21 |
20 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
30 |
0.40 |
0.30 |
0.30 |
40 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
50 |
0.32 |
0.34 |
0.17 |
①10min~20min以v(CO2) 表示的反应速率为 。
②根据表中数据,计算T1℃时该反应的平衡常数为 (保留两位小数)。
③一定温度下,随着NO的起始浓度增大,则NO的平衡转化率 (填“增大”、“不变”或“减小”) 。
④下列各项能作为判断该反应达到平衡的是 (填序号字母)。
A.容器内压强保持不变 B. 2v正(NO) = v逆(N2)
C.容器内CO2的体积分数不变 D.混合气体的密度保持不变
⑤30min末改变某一条件,过一段时间反应重新达到平衡,则改变的条件可能是 。请在下图中画出30min至40min 的变化曲线。
实验室制乙烯时,产生的气体能使Br2 的四氯化碳溶液褪色,甲、乙同学用下列实验验证。(气密性已检验,部分夹持装置略)。
实验操作和现象:
操 作 |
现 象 |
点燃酒精灯, 加热至170℃ |
Ⅰ:A中烧瓶内液体渐渐变黑 Ⅱ:B内气泡连续冒出,溶液逐渐褪色 |
…… |
|
实验完毕, 清洗烧瓶 |
Ⅲ:A中烧瓶内附着少量黑色颗粒状物,有刺激性气味逸出 |
(1)烧瓶内产生乙烯的化学方程式是___ __ 。
(2)溶液“渐渐变黑”,说明浓硫酸具有 性。
(3)分析使B中溶液褪色的物质,甲认为是C2H4,乙认为不能排除SO2的作用。
① 根据甲的观点,使B中溶液褪色反应的化学方程式是 。
② 乙根据现象Ⅲ认为产生了SO2,在B中与SO2 反应使溶液褪色的物质是 。
③ 为证实各自观点,甲、乙重新实验,设计与现象如下:
设 计 现 象
甲 在A、B间增加一个装有某种试剂的洗气瓶 Br2的CCl4溶液褪色
乙 与A连接的装置如下:
D中溶液由红棕色变为浅红棕色时,E中溶液褪色
a. 根据甲的设计,洗气瓶中盛放的试剂是___ ___。
b. 根据乙的设计,C中盛放的试剂是___ __。
c. 能说明确实是SO2使E中溶液褪色的实验是_ ___。
d. 乙为进一步验证其观点,取少量D中溶液,加入几滴BaCl2溶液,振荡,产生大量白色沉淀,浅红棕色消失,发生反应的离子方程式是____ _。
(4)上述实验得到的结论是 。
磷酸亚铁锂LiFePO4是一种新型汽车锂离子电池的电极材料。某化工厂以铁红、锂辉石LiAl(SiO3)2(含少量Ca2+、Mg2+的盐)、碳粉等原料来生产磷酸亚铁锂。其主要工艺流程如下:
已知:2LiAl(SiO3)2 + H2SO4(浓) Li2SO4 + Al2O3·4SiO2·H2O↓
温度/℃ |
20 |
40 |
60 |
80 |
溶解度(Li2CO3)/g |
1.33 |
1.17 |
1.01 |
0.85 |
溶解度(Li2SO4)/g |
34.2 |
32.8 |
31.9 |
30.7 |
(1)从滤渣Ⅰ中可分离出Al2O3,如下图所示。请写出生成沉淀的离子方程式 。
(2)滤渣Ⅱ的主要成分是: (填化学式)。
(3)向滤液Ⅱ中加入饱和Na2CO3溶液,过滤后,用“热水洗涤”的原因是
。
(4)写出在高温下生成磷酸亚铁锂的化学方程式 。
(5)磷酸亚铁锂电池总反应为:FePO4+LiLiFePO4,电池中的固体电解质可传导Li+。试写出该电池放电时的正极反应: 。若用该电池电解饱和食盐水(电解池电极均为惰性电极),当电解池两极共有4480mL气体(标准状况)产生时,该电池消耗锂的质量为 。
已知外电路中,电子由铜流向a极。有关下图所示的装置分析合理一项是( )
A.该装置中Cu极为正极
B.当铜极的质量变化为12.8 g时,a极上消耗的O2在标准状况下的体积为2.24 L
C.b极反应的电极反应式为:H2一2= 2H+
D.一段时间后锌片质量减少
向20.00mL稀H2SO4中逐滴加入0.10mol/L的氨水,测得溶液的pH随加入氨水的体积变化如图所示。下列判断正确的是( )
A.x=20
B.稀H2SO4的浓度为0.10mol/L
C.b点有:2c(NH4+) = c(SO42-)> c(H+) = c(OH-)
D.a点有:c(NH4+) < 2c(SO42-)