【题目】A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下:(NA为阿伏加德罗常数的值),请用化学用语回答下列问题:
元素 | 相关信息 |
A | 基态原子的价电子排布式为nSnnPn |
B | 元素原子的核外p电子数比s电子数少1个 |
C | 最外层电子数是电子层数的3倍 |
D | 简单离子是第三周期元素中离子半径最小的 |
E | 价电子层中的未成对电子数为4 |
(1)写出D元素在周期表的位置______,基态E2+价电子的排布图为_______,B元素能量最高的电子其轨道呈_______形。
(2)A与C形成的最高价化合物,中心原子轨道杂化类型为___________。
(3)A、B、C三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为_____________,B、C、D简单离子的半径由大到小的顺序为_________。
(4)写出C的核外有18个电子的氢化物的电子式________。
(5)E可用做某些反应的催化剂,CO易导致E失去催化活性:E+5CO = E(CO)5,E(CO)5熔点为-20℃,沸点为103℃,易溶于乙醚,其晶体类型为___________。
(6)已知沸点:B2H4>A2H6 ,主要原因为____________________。
(7)铁的多种化合物均为磁性材料,氮化铁是其中一种,某氮化铁的晶胞结构如图所示,则氮化铁的化学式为________;设晶胞边长为a cm,该晶体的密度为________ g·cm-3(用含a和NA的式子表示)。
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【答案】第三周期,ⅢA族
哑铃型 sp N>O>C r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+)
分子晶体 前者可形成分子间氢键,后者只有范德华力 Fe4N
【解析】
A、B、C、D、E是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,由A的基态原子的价电子排布式nsnnpn可知,n=2,则A为C元素;C的最外层电子数是电子层数的3倍,则C为O元素;B元素原子的核外p电子数比s电子数少1个,并结合原子序数依次增大可知,B为N元素;D为简单离子是第三周期元素中离子半径最小的元素,则D为Al元素;E的价电子层中的未成对电子数为4,则E为Fe元素,电子排布式为[Ar]3d64s2,据此分析解答。
由上述分析可知,A为C,B为N,C为O,D为Al,E为Fe,
(1)D为Al,Al为13号元素,在周期表的位置为第三周期,ⅢA族;E为Fe,基态E2+价电子的排布图为
;B为N,其能量最高的电子其轨道为2p轨道,呈哑铃型;故答案为:第三周期,ⅢA族;
;哑铃型;
(2)A为C,C为O,则A与C形成的最高价化合物为CO2,中心原子的价层电子对数=中心原子的σ键电子对数+孤电子对数=2+
=2,则中心原子的轨道杂化类型为sp杂化;故答案为:sp;
(3)A为C,B为N,C为O,三种基态原子的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;D为Al,B、C、D的简单离子核外电子排布相同,核电荷数越大,半径越小,则它们的半径由大到小的顺序为r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+);故答案为:N>O>C;r(N3-)>r(O2-)>r(Al3+);
(4)C为O,O的核外有18个电子的氢化物为H2O2,其电子式为
;故答案为:
;
(5)E为Fe,Fe(CO)5的熔点、沸点较低,则其属于分子晶体;故答案为:分子晶体;
(6)A为C,B为N,沸点:N2H4>C2H6,由于N2H4可形成分子间氢键,而C2H6不能形成分子间氢键,只有范德华力,因此沸点较低;故答案为:前者可形成分子间氢键,后者只有范德华力;
(7)一个晶胞中Fe原子的个数为
个,N原子的个数为1个,则氮化铁的化学式为Fe4N;一个晶胞的质量为
,则该晶体的密度为
;故答案为:Fe4N;
。
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【题目】用石墨电极电解100 mL H2SO4与CuSO4的混合溶液,通电一段时间后,两极均收集到2.24 L气体(标准状况),则原混合溶液中Cu2+的物质的量浓度为( )
A.3 mol·L-1B.2 mol·L-1C.4 mol·L-1D.1 mol·L-1
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【题目】已知反应:
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某温度下,在4L密闭容器中加入纳米级
并通入![]()
,记录不同时间产生
的物质的量如表:
时间 | 20 | 40 | 60 | 80 |
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|
|
|
|
下列说法正确的是
A.前20min的反应速率![]()
B.达平衡时,至少需要从外界吸收的能量为![]()
C.增大
,可以提高水的分解率
D.使用纳米级
颗粒是为了提高催化效果
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【题目】磷及其化合物在化工生产中有着广泛的应用,请对下列问题作答。
有多种单质,其中一种叫白磷,分子式为
,结构如图Ⅱ所示,
分子的活泼性比
分子______
填强或弱
。
白磷燃烧的能量变化图和产物结构如图Ⅰ、图Ⅱ所示,假设
、
、
的键能分别为x、y、z,x、y、z、a、b、c均为正值,利用图中信息求出
的键能的表达式为______
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已知含氧酸分子中只有羟基中的氢原子才能发生电离。
具有较强还原性而且该酸无酸式盐,分子中只含一个羟基,写出其电离方程式______
可用于化学镀镍。配平并完成下列化学方程式:
______
______
______
______
______
______
磷酸是一种三元中强酸,已知
,
,
,
的水溶液显______性,解释原因______。
是重要的化工原料,某温度下,反应
的化学平衡常数
,在1L的密闭容器中加入
,平衡后
的浓度是______。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.12 g 金刚石中含有的共用电子对数为NA
B.1 mol AlCl3在熔融时离子总数为0.4NA
C.0.2 mol MnO2与足量浓盐酸反应转移的电子数小于 0.4NA
D.1 L 0.1 mol·Lˉ1 Na2CO3溶液中含有阴离子数大于 0.1 NA
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【题目】工业上用自然界存在的角膜硼镁矿
主要成分为
制取金属镁和粗硼,工艺过程如下:
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根据以上信息回答下列问题:
(1)硼砂中硼的化合价 ______ ,溶于热水后,若需要调节pH为
制取硼酸,写出该反应的离子方程式: ______ 。
(2)从氯化镁晶体制得无水氯化镁的条件是 ______ ;其理由是 ______ ,若用惰性电磁电解
溶液,写出电解过程的离子方程式: ______ 。
(3)制得的粗硼可在一定条件与
作用生产
,再提纯
,
沸点较低,提纯可采用 ______ ;高温时
即可分解,得到高纯度硼。根据分解生成碘的量还可以测定粗硼的粗度。方法如下:
称取
粗硼转化成纯
,再完全分解,生成的碘用
的
溶液滴定至终点,消耗标准液
滴定原理:![]()
①滴定终点判断应用 ______ 作指示剂;
②标准液应盛装在 ______ 滴定管中;
③该粗硼的纯度为 ______ 。
(4)
酸性染料电池的反应机理为:
,则电池正极反应式为 ______ ;常温下,若起始电解液
,则电池工作一段时间后,电解液
,此时溶液中
______ ;当溶液
时,镁元素的主要存在形式是 ______ 。
已知:![]()
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【题目】在密闭容中发生下列反应aA(g)
cC(g)+dD(g),反应达到平衡后,将气体体积压缩到原来的一半,当再次达到平衡时,D的浓度为原平衡的1.8倍,下列叙述正确的是
A. A的转化率变大B. 平衡向正反应方向移动
C. D的体积分数变大D. a<c+d
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【题目】某小组为研究电化学原理,设计如图装置。下列叙述不正确的是
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A. a和b不连接时,铁片上会有金属铜析出
B. a和b用导线连接时,铜片上发生的反应为:Cu2++2e-= Cu
C. 无论a和b是否连接,铁片均会溶解,溶液从蓝色逐渐变成浅绿色
D. a和b分别连接直流电源正、负极,电压足够大时,Cu2+向铜电极移动
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【题目】对于反应2A(g) + 3B(g) = 2C(g) + D(g),下列表示反应速率最快的是( )
A. υ(A) =0.5mol·L-1·min-1B. υ(B)=1.2mol·L-1·min-1
C. υ(C)=0.4mol·L-1·s-1D. υ(D)=0.3mol·L-1·s-1
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