化学工业在经济发展中的作用举足轻重。下列有关工业生产的叙述中,正确的是 ( )
A.硫酸生产中常采用高压条件来提高SO2的转化率
B.合成氨中采用及时分离液态氨来提高反应速率
C.电解精炼铜中,溶液中c(Cu2+)基本保持不变
D.氯碱工业中阳极得到氢氧化钠和氢气
(1)图1为元素X的前五级电离能的数值示意图。已知X的原子序数<20,请写出X基态原子的核外电子排布式 。
(2)A、B、C、D、E、F、G、H八种短周期元素,其单质的沸点如图2所示。
请回答:
①上述元素中,某些元素的常见单质所形成的晶体为分子晶体,这些单质分子中既含有σ键又含有π键的是 (填化学式)。
②已知D、F、G三种元素的离子具有跟E相同的电子层结构,则B、C、D三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用相关元素符号表示) 。
③已知H的电负性为1.5,而氯元素的电负性为3.0,二者形成的化合物极易水解,且易升华。据此推测该化合物的化学键类型为 。
④原子序数比A小1的元素与D元素形成的化合物的空间构型为 ,中心原子的杂化方式为 。
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3-的空间构型是 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO被氧化为CO2,HCHO被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理,CO分子的结构式为 。
②H2O分子中O原子轨道的杂化类型为 。
③1 mol CO2中含有的σ键数目为 。
(3)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成[Cu(OH)4]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
乙炔是有机合成工业的一种原料,工业上曾用CaC2与水反应制备乙炔。
(1)CaC2中C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为 ;1 mol O中含有的π键数目为 。
(2)将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液生成Cu2C2,红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为 。
(3)乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是 ;分子中处于同一直线上的原子数目最多为 。
(4)CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似(如右图所示),但CaC2晶体中哑铃形C22-的存在,使晶胞沿一个方向拉长,CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的C22-数目为 。
原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V形分子,c的+1价离子比e的-1价离子少8个电子。
回答下列问题:
(1)元素a为 ;c为 ;
(2)由这些元素形成的双原子分子为 ;
(3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线形的是 ,非直线形的是 ;(写2种)
(4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是 ,离子晶体的是 ,金属晶体的是 ,分子晶体的是 ;(每空填一种)
(5)元素a和b形成的一种化合物与c和b形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具中,该反应的化学方程式为 。
从实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能数据(如下表)。其中X、Y的键能数据尚未测定,但可根据规律性推导键能的大小顺序为W>Z>Y>X。该规律性是( )
O—O键 数据 | O22- | O2- | O2 | O2+ |
键长/10-12m | 149 | 128 | 121 | 112 |
键能/kJ·mol-1 | X | Y | Z=494 | W=628 |
A.电子数越多,键能越大
B.键长越长,键能越小
C.成键所用的电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大