X、Y、Z、W四种短周期元素,原子序数依次增大。其中X的最外层电子数是最内层电子数的2倍,Y可形成双原子和三原子气体单质,Z和W形成的化合物中离子个数比为1:1,W的最高正价为+7价。则下列说法正确的是
A.Y形成的简单离子半径小于Z形成的简单离子半径
B.X的氢化物稳定性弱于Y的氢化物稳定性
C.四种元素中,W的氧化物对应的水合物酸性最强
D.Y与Z形成的两种化合物中所含有化学键类型相同
(12分)【化学——有机化学基础】吡氟氯禾灵是一种禾本科杂草除草剂,其选择性强、药效稳定、对人畜无毒,吡氟氯禾灵的一种合成路线如下:
试回答下列问题:
(1)写出有机物A中含有的所有官能团的名称:____________________;
(2)在图示反应①~⑥中,属于加成反应的有________________(填反应的序号);
(3)有机物B的结构简式为____________________________________;
(4)1 mol有机物C与足量的NaOH溶液充分反应,最多可消耗______mol NaOH;
(5)写出反应⑥的化学方程式____________________________________________;
(6)同时满足下列两个条件的吡氟氯禾灵的同分异构体共有_________________种。
①含有
②能与碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳
(12分)【化学—物质结构与性质】W、X、Y、Z(W、X、Y、Z分别代表元素符号)均为元素周期表中前四周期的元素,其原子序数依次增大,其中W、X、Y为短周期元素,它们的单质在通常状况下均为无色气体。X元素的基态原子在同周期元素基态原子中含有的未成对电子数最多,Y元素的基态原子中s能级上的电子数等于p能级上的电子数,Z为金属元素,其基态原子是具有4s1结构的基态原子中质子数最多的原子,试回答下列各题:
(1)写出X的基态原子的核外电子排布式_________________;
(2)比较X、Y两元素基态原子的第一电离能大小:X_____Y(填“>”、“<”或“=”),理由是___________________;
(3)W、X两元素能形成一种常见气体M,每个M分子中含有l0个电子,M分子中心原子的杂化方式为______;W、X两种元素还能形成一种常见阳离子N,每个N中也含有10个电子,但在N与M中所含化学键的键角大小不同,其原因是______________;
(4)Z2+可与M分子在水溶液中形成[Z(M)4]2+,其中M分子和Z2+通过____________结合;
(5)单质Z的晶胞结构如图所示,则每个晶胞中含有原子Z的个数为______________。
(12分)【化学——化学与技术】石膏(CaSO4·2H2O)是某些化工生产中的副产物,其可用作医学材料和建筑材料,也可将石膏转化为硫酸钾肥料和氯化钙水合物储热材料,以下是石膏转化为硫酸钾和氯化钙的工艺流程示意图。
(1)本工艺中所用的原料除CaSO4·2H2O、KCl、H2O外,还需要________________;
(2)“吸收”工艺过程中,分别将CO2、NH3通入水中,反应生成(NH4)2CO3,实际操作中为生成较多的(NH4)2CO3,应先在水中通___________,理由是___________________;
(3)写出向石膏悬浊液中加入(NH4)2CO3溶液后发生反应的离子方程式:_____________;
(4)过滤I所得滤液中的溶质主要是(NH4)2SO4,也可能含有未完全反应的(NH4)2CO3,检验(NH4)2CO3是否存在的方法是____________________________________;
(5)滤液A中主要的溶质为__________________________________________________;
(6)上述工艺流程中是如何体现“绿色化学”思想的?____________________________。
(18分)某研究性学习小组欲探究FeSO4·7H2O(绿矾)的主要化学性质和用途。
I.FeSO4·7H2O(绿矾)广泛用于医药和工业领域,以下是FeSO4·7H2O的实验室制备流程图:
根据题意回答下列问题:
(1)碳酸钠溶液能除去脂类油污是因为_________________(用必要的文字说明);
(2)废铁屑中含有少量的Fe2O3,在制备过程中无需除去,理由是___________________(用必要的离子方程式说明)。
II.为测定某补血剂(有效成分为FeSO4·7H2O)中铁元素含量,设计实验流程如下,回答下列问题:
(1)步骤①需要用浓硫酸(质量分数为98.3 %)配制100 mL 1 mol·L-1的稀硫酸,所用的玻璃仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及____________;
(2)步骤③所表示的一系列操作依次是:
a.过滤
b.洗涤
c.__________
d.冷却
e.称量
f.重复c~e直至固体质量不变
操作f的目的是_________________________________________________________;
(3)假设实验过程中铁元素无损耗,则每片补血剂含铁元素为________g(用含n的代数式表示)。
III.利用下图装置探究绿矾的热稳定性
(1)实验过程中,观察到③中品红溶液退色,据此推测FeSO4分解过程中最有可能被氧化的元素是___________,请写出④中反应的离子方程式:____________________;
(2)②中有白色沉淀生成,小组成员经过理论分析并结合(1)中的表述推测,绿矾分解的产物最有可能是下列各项中的______________(填序号字母)。
a.Fe2O3、SO3、H2O
b.Fe2O3、SO2、SO3、H2O
c.FeO、SO2、SO3、H2O
(17分)在工农业生产和科学研究中,许多重要的化学反应需要在水溶液中进行,试分析并回答以下问题:
(1)向体积均为20.00 mL、浓度均为0.1 mol·L-1盐酸和醋酸溶液中分别滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液。随加入的NaOH溶液体积的增加,溶液pH的变化如下图所示:
①用NaOH溶液滴定醋酸溶液的曲线是__________________(填“I”或“Ⅱ”);
②实验前,上述三种溶液中由水电离出的c(H+)最大的是______________溶液(填化学式);
③图中V1和V2大小的比较:V1_____V2(填“>”、“<”或“=”);
④图I中M点对应的溶液中,各离子的物质的量浓度由大到小的顺序是:
______>______>______>________(用离子的物质的量浓度符号填空)。
(2)为了研究沉淀溶解平衡,某同学查阅资料并设计了如下实验(相关数据测定温度及实验环境均为25℃):
资料:AgSCN是白色沉淀;Ksp(AgSCN)=1.0×10-12;Ksp(AgI)=8.5×10-17
①步骤2中溶液变红色,说明溶液中存在SCN-,该离子经过步骤1中的反应,在溶液中仍然存在,原因是:_____________(用必要的文字和方程式说明);
②该同学根据步骤3中现象a推知,加入的AgNO3与步骤2所得溶液发生了反应,则现象a为________(至少答出两条明显现象);
③写出步骤4中沉淀转化反应平衡常数的表达式:K=______________。