【题目】X、Y、Z、W、Q、R 是周期表中前 36 号元素,核电荷数依次增大,其中 X、Y、Z、 W 都是元素周期表中短周期元素。X 为非金属元素,且 X 原子的核外成对电子数是未成对电子数的 2 倍,Z 的次外层电子数是最外层电子数的
,W 原子的 s 电子与 p 电子数相等,Q 是前四周期中电负性最小的元素,R 的原子序数为 29。 回答下列问题:
(1)X的最高价氧化物对应的水化物分子中,中心原子采取______________杂化。
(2)化合物 XZ 与 Y 的单质分子互为______________,1mol XZ 中含有π键的数目为______________。
(3)W 的稳定离子核外有______________种运动状态的电子。W元素的第一电离能比其同周期 相邻元素的第一电离能高,其原因是:_____。
(4)Q 的晶体结构如图所示,则在单位晶胞中 Q 原子的个数为______________,晶体的配位数是______________。
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(5)R元素的基态原子的核外电子排布式为________;Y 与 R 形成某 种化合物的晶胞结构如图所示,已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的数值为 NA,则该晶体中 R 原子和 Y 原子之间的最短距离为______________cm。(只写计算式)
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【答案】sp2 等电子体 2NA 10 Mg 原子的价电子排布式为 3s2,3s 轨道处于全满状态,比较稳定, 失去一个电子比较困难 2 8 1s22s22p63s23p63d104s1
【解析】
X、Y、Z、W、Q、R 是周期表中前 36 号元素,核电荷数依次增大,其中 X、Y、Z、 W 都是元素周期表中短周期元素。X 为非金属元素,且 X 原子的核外成对电子数是未成对电子数的 2 倍,则X的核外电子排布式为1s22s22p2,则X为碳;Z 的次外层电子数是最外层电子数的
,则Z为氧,Y为氮;W 原子的 s 电子与 p 电子数相等,则W的核外电子排布式为1s22s22p63s2,W为镁;Q 是前四周期中电负性最小的元素,则Q为钾;R 的原子序数为 29,则R为铜,据此分析解答。
(1)X的最高价氧化物对应的水化物为H2CO3,结构式为
,则中心原子C采取sp2杂化,故答案为:sp2;
(2)化合物CO与N2分子具有相同的原子个数及价层电子数,属于等电子体;CO的结构与N2相似,为
,其中含有π键的数目为2NA,故答案为:等电子体;2NA;
(3)Mg2+核外有10个电子,则有10种运动状态的电子;W元素的第一电离能比其同周期相邻元素的第一电离能高,其原因是Mg 原子的价电子排布式为 3s2,3s 轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;故答案为:10;Mg 原子的价电子排布式为 3s2,3s 轨道处于全满状态,比较稳定,失去一个电子比较困难;
(4)根据晶胞结构知,钾原子在顶点和体心,则在单位晶胞中钾原子的个数为8×
+1=2;离体心钾原子最近的钾原子处于晶胞的8个顶点,则晶体的配位数是8;故答案为:2;8
(5)铜基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;晶胞中含有N原子数为:8×
=1,含有的Cu原子数为:12×
=3,则晶胞的质量为
,设晶胞的棱长为d,则d3=
,则R原子和Y原子之间的最短距离为
;故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
。
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【题目】向恒温恒容密闭容器中充入1 mol X 和1 mol Y,发生反应 X(g)+2Y(g)
Z(g)+W(s),下列选项不能说明反应已达平衡状态的是
A.v正(X)=2v逆(Y)B.气体平均密度不再发生变化
C.容器内压强不再变化D.X的浓度不再发生变化
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【题目】醋酸、氢硫酸、碳酸在常温下的电离常数如下表:
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(1)能证明CH3COON是弱酸的事实是___。
A.CH3COOH易挥发
B.常温下,0.1mol·L-1CH3COONa溶液的pH大于7
C.醋酸不易腐蚀衣服
D.pH=3的CH3COOH溶液稀释10倍,溶液pH<4
E.等体积等浓度的CH3COOH溶液和盐酸,分别与足量镁粉反应,产生氢气一样多
F.将一定量的CH3COOH溶液加入Na2CO3溶液中,有气泡产生
(2)煤的气化过程中产生的H2S可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为___。
(3)t℃时,0.0lmol·L-1NaOH溶液的pH=11,则该温度下,水的离子积Kw=___mol2·L-2;该温度下,将pH之和为13的NaOH溶液和CH3COOH溶液等体积混合,所得溶液呈___(填“酸”、“碱”或“中”)性。
(4)在室温下,用蒸馏水稀释0.0lmol·L-1CH3COOH溶液,下列各项呈减小趋势的是___。
A.![]()
B.![]()
C.溶液中c(H+)和c(OH-)的乘积
D.溶液导电性
E.水的电离程度
(5)25℃时,向1m30.1mol·L-1H2S溶液(pH=4)中加入FeSO4·7H2O晶体,当开始生成沉淀时,加入FeSO4·7H2O晶体的质量为___g。
[已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18mol-1·L-2,忽略混合过程中的体积变化]
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【题目】将煤隔绝空气加强热(干馏)可得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气。某焦炉气组成如下:
成分 | 氢气 | 甲烷 | 乙烯 | 丙烯 |
质量分数(%) | 20 | 56 | 14 | 10 |
将该焦炉气通过足量的溴水后,所得混合气体的平均相对分子质量约为
A.5.63B.7.02C.7.41D.10.12
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【题目】C是一种常见塑料,通常具有一定的毒性,不能用于包装熟食;D是一种植物生长调节剂,用它可以催熟果实.根据以下化学反应框图填空:
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(1)写出A的电子式____;D的空间构型为平面结构,键角为____;
(2)写出碳化钙与水反应制取A的化学方程式___;苯和液溴反应生成E的化学方程式___,其反应类型为____.
(3)B→C的化学方程式___,其反应类型为___.
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【题目】下列离子方程式书写正确的是( )
A. 澄清石灰水与过量的小苏打溶液反应:Ca2++OH-+HCO3-===CaCO3↓+H2O
B. 酸性高锰酸钾溶液与稀草酸反应:5C2O42-+2MnO4-+16H+===2Mn2++10CO2+8H2O
C. AgCl的悬浊液中滴加Na2S溶液:2AgCl+S2-===Ag2S+2Cl-
D. NH4HCO3溶液加入过量NaOH溶液加热:NH4++OH-===NH3H2O
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【题目】氮化铝( AlN)是一种新型无机非金属材料,常温下AlN +NaOH+H2O=NaAlO2+NH3↑。某课题小组利用甲图所示装置测定样品中AlN的含量(杂质不反应)。下列说法中正确的是
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A. 量气管中的液体应为水
B. 用长颈漏斗代替分液漏斗,有利于控制反应速率
C. 反应结束时,a、b两管液面的差值即为产生气体的体积
D. 若其它操作均正确,实验结束时按乙图读数,测得AlN含量偏高
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【题目】(1)实验测得16 g甲醇CH3OH(l)在氧气中充分燃烧生成二氧化碳气体和液态水时释放出363.25 kJ的热量,试写出甲醇燃烧的热化学方程式: ____________________。
(2)合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)ΔH=a kJ·mol-1,反应过程的能量变化如图所示:
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①该反应通常用铁作催化剂,加催化剂会使图中E______(填“变大”或“变小”),E的大小对该反应的反应热有无影响?______(填“有”或“无”)。
②有关键能数据如下:
化学键 | H—H | N—H | N≡N |
键能(kJ·mol-1) | 436 | 391 | 945 |
试根据表中所列键能数据计算a为____________。
(3)发射卫星时可用肼(N2H4)为燃料,用二氧化氮为氧化剂,这两种物质反应生成氮气和水蒸气。已知:①N2(g)+2O2(g)=2NO2(g) △Η1=a kJ/mol
②N2H4(g)+O2(g)=N2(g)+2H2O(g) △Η2=bkJ/mol
写出肼和二氧化氮反应生成氮气和气态水的热化学方程式:_____________________。
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【题目】以红土镍矿(含NiO及铁、镁、硅的氧化物等)为原料制备Ni(OH)2的工艺流程如图:
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(1)“酸浸”时,H2SO4稍过量的目的是___。
(2)“氧化”时,Fe2+发生反应的离子方程式为___。
(3)“沉铁”时生成黄钠铣矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀.该反应的化学方程式为___。
(4)“沉镁”时,需综合考虑镁去除率和镍损失率。不同pH下镁去除率和镍损失率如图所示。
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①应控制反应体系的pH约为___(填字母)。
A.5.0 B.6.0 C.6.5
②巳知Ksp(MgF2)=7.4×10-11。要使“沉镁”所得滤液中c(Mg2+)≤7.4×10-7mol·L-1,则应控制滤液中c(F-)不低于___。
(5)“沉镍”所得滤液中,可循环使用的主要溶质为___(填化学式)。
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