【题目】现有原子序数递增的X、Y、Z、W四种常见元素。其中X元素基态原子核外电子占据了三个能级,且每个能级上的电子数相等;Y原子的p轨道处于半充满状态,Z的单质是空气的主要成分之一;W在周期表中位于ds区,且与Z可形成化学式为W2Z或WZ的二元化合物。请回答下列问题:
⑴W元素原子核外电子运动状态有_____种,该元素基态离子W+的电子排布式为___________。
⑵元素X、Y和Z的第一电离能由大到小顺序为__________(填元素符号)。
⑶Y2Z与XZ2具有相同的结构特征,其理由是__________。
⑷X、Y和Z均可形成多种氢化物,写出一种X的氢化物分子结构中σ键和π键数目之比3∶2的结构式______;A、B分别是Y、Z的最简单氢化合物,A的空间构型为_______,其中Y原子的杂化轨道类型为______;W2+与A、B分子结合成配合离子[WA4B2]2+结构如下图,该配合离子加热时首先失去的组分是_____(填“A”或“B”)。
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⑸元素W的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式,晶胞分别如图a和b所示,假定不同温度下元素W原子半径不变,且相邻最近原子间距为原子半径之和,则其体心立方堆积与面心立方堆积的两种晶体密度之比为_________。
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【答案】29 1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 N>O>C Y2Z与XZ2两分子原子数目和价电子总数都相等,互为等电子体,具有相同的结构特征 H—C≡C—H 三角锥形 sp3杂化 B
【解析】
现有原子序数递增的X、Y、Z、W四种常见元素。其中X元素基态原子核外电子占据了三个能级,且每个能级上的电子数相等,则X为C,Y原子的p轨道处于半充满状态,Y为N,Z的单质是空气的主要成分之一,则Z为O,W在周期表中位于ds区,且与Z可形成化学式为W2Z或WZ的二元化合物,则W为Cu。
⑴W元素为Cu,核外有29个电子,有多少个电子就有多少种运动状态的电子,因此原子核外电子运动状态有29种,该元素基态离子W+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;故答案为:29;1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10。
⑵同周期从左到右第一电离能呈增大的趋势,第IIA族大于第IIIA族,第VA族大于第VIA族,因此元素X、Y和Z的第一电离能由大到小顺序为N>O>C;故答案为:N>O>C。
⑶Y2Z与XZ2具有相同的结构特征,其理由是Y2Z与XZ2两分子原子数目和价电子总数都相等,互为等电子体,具有相同的结构特征;故答案为:Y2Z与XZ2两分子原子数目和价电子总数都相等,互为等电子体,具有相同的结构特征。
⑷X、Y和Z均可形成多种氢化物,X的一种氢化物分子结构中σ键和π键数目之比3∶2的化学式为C2H2,其结构式H—C≡C—H;A、B分别是Y、Z的最简单氢化合物,即氨气和水,A的价层电子对数为
,空间构型为三角锥形,其中Y原子的杂化轨道类型为sp3;W2+与A、B分子结合成配合离子[WA4B2]2+结构如图,由于水与铜离子形成的配位键比氨气与铜离子形成的配位键弱,因此该配合离子加热时首先失去的组分是B;故答案为:H—C≡C—H;三角锥形;sp3杂化;B。
⑸假定不同温度下元素W原子半径不变,且相邻最近原子间距为原子半径之和,前者铜原子个数为2个,后者铜原子个数为4个,设铜原子半径为r,前者晶胞参数为
,后者晶胞参数为
,则其体心立方堆积与面心立方堆积的两种晶体密度之比为
;故答案为:
。
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【题目】有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,但均小于18,A和B在同一周期,A的电子式为·
·,B原子L层的电子总数是K层的3倍,0.1 mol C单质能从酸中置换出2.24 L(标准状况)氢气,同时它的电子层结构变成与氖原子相同的电子层结构;D离子的半径比C离子的小,D离子与B离子的电子层结构相同。
(1)写出A、B、C、D元素的名称:A________,B______,C________,D________。
(2)D元素在周期表中属于第________周期______族。
(3)用电子式表示A的气态氢化物的形成过程:____________。
(4)A和B的单质充分反应生成的化合物的结构式是___________。
(5)B与C形成的化合物是离子化合物还是共价化合物?如何证明?_________。
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【题目】工业上通常利用SiO2 和碳反应来制取硅,写出反应的化学方程式___________________。
工业上还可以利用镁制取硅,反应为2Mg+SiO2 = 2MgO+Si,同时会发生副反应:2Mg + Si = Mg2Si。如图是进行Mg与SiO2反应的实验装置,试回答下列问题:
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(1)由于O2和H2O(g)的存在对该实验有较大影响,实验中应通入气体X作为保护气,试管中的固体药品可选用________(填序号)。
a.石灰石 b.锌粒 c.纯碱
(2)实验开始时,必须先通一段时间X气体,再加热反应物,其理由是 ___________________________;当反应引发后,移走酒精灯,反应能继续进行,其原因是______________________。
(3)反应结束后,待冷却至常温时,往反应后的混合物中加入稀盐酸,可观察到闪亮的火星,产生此现象的原因是副产物Mg2Si遇盐酸迅速反应生成SiH4(硅烷)气体,然后SiH4自燃.用化学方程式表示这两个反应①________________________②___________________.
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【题目】100℃时,将0.1 mol N2O4置于1 L密闭的烧瓶中,然后将烧瓶放入100℃的恒温槽中,烧瓶内的气体逐渐变为红棕色:N2O4(g)
2NO2 (g)。下列结论不能说明上述反应在该条件下已经达到反应限度的是( )
①N2O4的消耗速率与NO2的生成速率之比为1∶2;②NO2的生成速率与NO2消耗速率相等;③烧瓶内气体的压强不再变化;④烧瓶内气体的质量不再变化;⑤NO2的物质的量浓度不再改变;⑥烧瓶内气体的颜色不再加深;⑦烧瓶内气体的平均相对分子质量不再变化;⑧烧瓶内气体的密度不再变化。
A. ②③⑥⑦ B. ①④⑧
C. 只有①④ D. 只有⑦⑧
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【题目】将等物质的量的A、B混合于2L的密闭容器中,发生下列反应:3A(g)+B(g)
xC(g)+2D(g),经2min后测得D的浓度为0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol·L1·min1,下列说法正确的是
A. 反应速率v(B)=0.25 mol·L-1·min-1
B. 该反应方程式中x=1
C. 2min时,A的物质的量为1.5mol
D. 2min时,A的转化率为60%
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,1mol -OH中含有9NA个电子
B.在精炼铜的过程中,当阳极有32g铜参加反应时转移电子数为NA
C.常温下,0.1mol环氧乙烷(
)中含有的共价键数目为0.3NA
D.1L0.5mol/LpH=7的CH3COONH4溶液中
数目为0.5NA
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【题目】用KOH为电解质的循环阳极锌空气二次电池放电时的总反应为2Zn+O2=2ZnO,工作时,用泵将锌粉与电解液形成的浆料输入电池内部发生反应,反应所生成的产物随浆料流出电池后,被送至电池外部的电解槽中,经还原处理后再送入电池;循环阳极锌-空气二次电池工作流程图如图所示。下列说法错误的是( )
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A.放电时,电池正极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-
B.放电时,电解质中会生成少量碳酸盐
C.电池停止工作时,锌粉与电解质溶液不反应
D.充电时,电解槽阴极反应为ZnO+2e-+H2O=Zn+2OH-
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【题目】李兰娟团队公布最新研究成果,阿比朵尔是抗击新型冠状病毒的潜在用药。其合成路线如下:
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(1)C的含氧官能团名称:_______ 。G的分子式:_____________ 。
(2)A→B和B→C的反应类型分别为:_____________ ,_____________ 。两分子A生成B和另一种产物,该产物结构简式为:_____________ 。
(3)D生成E的反应方程式:______________ 。
(4)H的结构简式为:_____________ 。
(5)写出B的同分异构体中具有满足下列条件的结构简式:_____。
①与碳酸氢钠反应产生使澄清石灰水变浑浊的气体 ②六元环状结构
(6)结合上述合成路线,请写出由乙醇和
为基本原料,合成
的路线(不超过4步)。____________。
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【题目】有关甲、乙、丙、丁四个图示的叙述正确的是( )
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A.甲中负极反应式为2H++2e-=H2↑
B.乙中阳极反应式为Ag++e-=Ag
C.丙中H+向碳棒方向移动
D.丁中电解开始时阳极产生黄绿色气体
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