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[化学——选修3:物质结构与性质] 原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种...

[化学——选修3:物质结构与性质]

原子序数依次增大的ABCDEF六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同;D为它所在周期中原子半径最大的主族元素;EC位于同一主族,F的原子序数为29

1F基态原子的核外电子排布式为______________________

2)在ABC三种元素中,第一电离能由小到大的顺序是___________(用元素符号回答)。

3)元素B的简单气态氢化物的沸点___________(填高于低于)元素A的简单气态氢化物的沸点,其主要原因是______________________

4)由ABC形成的离子CABAC2互为等电子体,则CAB的结构式为___________

5)在元素AE所形成的常见化合物中,A原子轨道的杂化类型为___________

6)由BCD三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示,则该化合物的化学式为___________

7FC在加热条件下容易转化为F2C,从原子结构的角度解释原因______________________

 

1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1C<O<N高于NH3分子之间存在氢键,而CH4分子间的作用是范德华力,氢键比范德华力更强[N=C=O]−spNaNO2Cu+外围电子3d10轨道全充满稳定,Cu2+外围电子3d9轨道电子非全充满状态不稳定 【解析】A的基态原子有3个不同的能级,各能级中的电子数相等,因此A的核外电子排布式为1s22s22p2,即A为C,C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同,则C为O,则B为N,E和C位于同一主族,则E为S,D为所在周期中原子半径最大的主族元素,即D为Na,F的原子序数为29,则F为Cu,(1)F为ds区,因此核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;(2)同周期从左向右第一电离能增大,但IIA>IIIA、VA>VIA,第一电离能大小顺序是N>O>C;(3)B的氢化物是NH3,A的简单氢化物是CH4,NH3分子之间存在氢键,而CH4分子间的作用是范德华力,氢键比范德华力更强;(4)CAB-的化学式为OCN-,AC2的化学式为CO2,两者为等电子体,它们的结构相似,因此OCN-的结构式为:[N=C=O]− ;(5)形成的化合物是CS2,结构式为S=C=S,杂化轨道数等于价层电子对数,即C的杂化类型为sp;(6)根据半径大小,打黑球是Na,大黑球位于晶胞的棱上,因此真正属于晶胞的个数为8×1/4=2,大白球为N,小白球为O,两者形成离子是NO2-,其位于顶点和体心,真正的个数为8×1/8=1=2,因此化学式为NaNO2;(7)FC为CuO,F2C为Cu2O,Cu的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d9,Cu+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,根据洪特规则,处于半满、全满、全空,相对稳定,原因是Cu+外围电子3d10轨道全充满稳定,Cu2+外围电子3d9轨道电子非全充满状态不稳定。  
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运用化学反应原理知识回答下列有关碳和碳的化合物的问題   

⑴汽车尾气的主要污染物是NO以及燃料燃烧不完全所产生的CO,它们是现代化城市的重要大气污染物,为了减轻汽车尾气造成的大气污染,人们开始探索利用NO和CO在一定条件下转化为两种无毒气体E和F的方法(己知该反应在一定条件下可以自发进行)。在2L密闭容器中加入一定量NO和CO,当溫度分别在T1和T2时,测得各物质平衡时物质的量如下表:

①请结合上表数据,写出NO与CO反应的化学方程式___________________,该反应的△S_______0 (填“<”或“>”)。

②上述反应T1℃时的平衡常数为K1,T2℃时的平衡常数为K2。根据表中数据计算K1=_________,根据表中数据判断,温度T1和T2关系是(填序号)______________

A. T1>T2    B. T1<T2    C.无法比较

(2)生成的CO2经常用氢氧化钠来吸收,现有0.4molCO2,若用200mL3mol/LNaOH溶液将其完全吸收,溶液中离子浓度由大到小的顺序为____________

(3)CO2在自然界循环时可与CaCO3反应,CaCO3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10-9。CaCl2溶液与Na2CO3

溶液混合可形成CaCO3沉淀,现将等体积的CaCl2溶液与Na2CO3溶液混合,若Na2CO3溶液的浓度为

2×10-4mol/L,则生成沉淀所需CaCl2溶液的最小浓度为:___________mol/L。(忽略混合前后溶液体积的变化)

(4)己知14gCO完全燃烧时放出141.5 kJ 的热量,则写出CO燃烧热的热化学方程式:_____________

(5)CO还可以用做燃料电池的燃料,某熔融盐燃料电池具有高的发电效率,因而受到重视,该电池用

Li2CO3和Na2CO3的熔融盐混合物作电解质,CO为负极燃气,空气与CO2的混合气为正极助燃气,制得在650℃下工作的燃料电池,写出其负极和正极电极反应方程式:负极:_________;正极:________

 

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镍及其化合物用途广泛。某矿渣的主要成分是NiFe2O4(铁酸镍)、NiO、FeO、

CaO、SiO2等,以下是从该矿渣中回收NiSO4的工艺路线:

已知:(NH4)2SO4在350℃以上会分解生成NH3和H2SO4。NiFe2O4在焙烧过程中生成

NiSO4、Fe2(SO4)3

锡(Sn)位于第五周期第ⅣA族。

(1)焙烧前将矿渣与(NH4)2SO4混合研磨,混合研磨的目的是___________________

(2)“浸泡”过程中Fe2(SO4)3生成FeO(OH)的离子方程式为____________________

“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)外还含有________(填化学式)。

(3)为保证产品纯度,要检测“浸出液”的总铁量:取一定体积的浸出液,用盐酸酸化后,加入SnCl2将Fe3+还原为Fe2+,所需SnCl2的物质的量不少于Fe3+物质的量的_______倍;除去过量的SnCl2后,再用酸性K2Cr2O7标准溶液滴定溶液中的Fe2+,还原产物为Cr3+,滴定时反应的离子方程式为___________________

(4)“浸出液”中c(Ca2+) = 1.0×10-3mol·L-1,当除钙率达到99%时,溶液中c(F) = ________mol·L-1。[已知Ksp (CaF2)=4.0×10-11]

(5)本工艺中,萃取剂与溶液的体积比(V0/VA)对溶液中Ni2+、Fe2+的萃取率影响如下图所示,V0/VA的最佳取值是______

 

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实验室用燃烧法测定某氨基酸(CxHyNzOp)的分子组成。取m g 该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成CO2、H2O和N2。按下图所示装置进行实验。

请回答下列问题:

(1)实验开始时,首先要通入一段时间的氧气,其理由是__________________

(2)以上装置中需要加热的仪器有_________________(用字母填空,下同)。操作时应先点燃_______处的酒精灯。

(3)A装置中发生反应的化学方程式是_____________________

(4)装置D的作用是___________________________

(5)读取N2的体积时,应注意

______________________

______________________

______________________

(6)实验中测得N2的体积为V mL(标准状况)。为确定此氨基酸的化学式,还需要的有关数据是_________________

 

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已知:下表为25时某些弱酸的电离平衡常数。

CH3COOH

HClO

H2CO3

Ka1.8×105

Ka3.0×108

Ka14.4×107 Ka24.7×1011

 

下图表示常温下,稀释CH3COOHHClO两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化。下列说法正确的是  (  )

A. 相同浓度的CH3COONaNaClO的混合溶液中,各离子浓度的大小关系是:c(Na+> c(ClO-> c(CH3COO-> c(OH-> c(H+

B. NaClO溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为: ClO+CO2+ H2O =HClO+CO32

C. 图像中ac两点处的溶液中相等(HR代表CH3COOHHClO

D. 图像中a点酸的总浓度大于b点酸的总浓度

 

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下列实验的现象和所得结论均正确的是()

选项

实验

现象

由现象所得结论

A

将Cl2通入品红溶液

品红褪色

Cl2具有漂白性

B

向白色AgCl悬浊液中滴加0.lmol/KI溶液

试管中白色沉淀转化为

黄色沉淀

Ksp<(AgCl)>Ksp(AgI)

C

将CO2通入CaCl2溶液中

无明显现象

非金属性:Cl>C

D

用坩埚钳夹住一小块用砂纸仔细打磨过的铝箔在酒精灯上加热

熔化后的液态铝液落下来

金属铝的熔点较低

 

 

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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