【題目】已知A、B、C、D、E是元素周期表中1～36號元素，其原子序數(shù)依次增大，且A、B、C、D為主族元素。A與另外四種元素既不在同一周期，也不在同一主族。B和C同主族，D和E同周期；元素E是周期表中的第7列元素，D的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同，D跟B可形成離子化合物，其晶胞結(jié)構(gòu)(其中B原子在晶胞內(nèi)部)如圖。
請回答下列問題：
（1）C-的電子排布式為_______；E元素原子的價電子排布式為________。
（2）元素B與氮元素可以形成化合物NB3，其中N－B鍵的化學鍵類型為________，根據(jù)價層電子對互斥理論可以判斷NB3的空間構(gòu)型為________，NB3分子中N原子的雜化方式為________雜化。
（3）A、B形成的化合物AB的相對分子質(zhì)量比A、C形成的化合物AC的相對分子質(zhì)量小，但AB的沸點比AC高，其原因是_________________________。
（4）從晶胞圖可以得出：D與B形成的離子化合物的化學式為______________。
（5）含有D元素的化合物焰色反應(yīng)為______色，焰色反應(yīng)的原理是__________。
【答案】1s22s22p63s23p6 3d54s2 共價鍵(或極性共價鍵) 三角錐形 sp3 前者分子間存在氫鍵 CaF2 磚紅 激發(fā)態(tài)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道，以光的形式釋放出能量
【解析】
A、B、C、D、E是元素周期表中1～36號元素，其原子序數(shù)依次增大，元素E是周期表中的第7列元素，所以E是Mn元素；D的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同，且與E同周期，所以D是第四周期第ⅡA元素Ca元素；D跟B可形成離子化合物，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)判斷，該晶胞中有4個D、8個B，所以該離子化合物的化學式為DB2，則B為第ⅦA元素，B和C同主族，因此B、C分別是F、Cl元素；A與另外四種元素既不在同一周期，也不在同一主族，所以A是H元素。據(jù)此解答。
（1）Cl-的核外有18個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p6；Mn是第ⅦB族元素，價電子排布式為3d54s2；
（2）NF3分子中中心原子的價層電子對數(shù)=3+(5-3×1)/2=4，有1對孤對電子，所以空間構(gòu)型為三角錐形；利用雜化軌道理論判斷N原子的雜化方式為sp3雜化。
（3）HF的沸點比HCl的沸點高的原因是HF分子間可以形成氫鍵，使分子間作用力增大；
（4）根據(jù)上面分析知D與B形成的離子化合物的化學式為CaF2；
（5）根據(jù)焰色反應(yīng)判斷Ca的焰色反應(yīng)為磚紅色；原理是激發(fā)態(tài)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道，以光的形式釋放出能量。
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【題目】下列我國科研成果所涉及材料中，主要成分為同主族元素形成的無機非金屬材料的是
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A．4.03米大口徑碳化硅反射鏡 | B．2022年冬奧會聚氨酯速滑服 | C．能屏蔽電磁波的碳包覆銀納米線 | D．“玉兔二號”鈦合金篩網(wǎng)輪 |
A. AB. BC. CD. D
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【題目】鋰輝石(主要成分為LiAl(SiO3)2,還含有Fe2O3、MgO、Al2O3等雜質(zhì))是最重要的提鋰礦石原料,工業(yè)上以
-鋰輝石為原料制備碳酸鋰,其工藝流程如下:
已知:①-鋰輝石化學惰性大,除HF外，幾乎不與任何酸堿反應(yīng), -鋰輝石在高溫下可轉(zhuǎn)化為β一鋰輝石,β一鋰輝石具有更高的化學活性。
②β一鋰輝石可與濃硫酸發(fā)生反應(yīng):2β一LiAl(SiO3)2+ H2SO4(濃)
Li2SO4 +Al2O3·4SiO2·H2O。
③部分金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀的pH如表:
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mg(OH)2 |
開始沉淀pH | 2.7 | 3.7 | 9.6 |
完全沉淀pH | 3.7 | 4.7 | 11 |
請回答下列問題:
(1)將LiAl(SiO3)2改寫成氧化物的形式為_______,1000 °C焙燒-鋰輝石的目的為_____.
(2)濾渣2的主要成分為________調(diào)節(jié)pH值的范圍為________。
(3)“除大部分Mg”步驟的離子方程式為______________。
(4)實驗室蒸發(fā)濃縮操作中所需的儀器為酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)、______________。
(5)洗滌過程中檢驗沉淀是否洗滌干凈的操作為________________________________。
(6)碳酸鋰是制備鋰離子電池的原料之一,某鋰離子電池以CoP3作為負極材料，以LiM1.5Ni0.5O4作為正極材料,以可傳導Li+的無機固體電解質(zhì)c-LATP作為電解液,其工作時電池反應(yīng)為Li1-x Mn0.5Ni0.5O4 + Lix(CoP3 )
LiMn1.5Ni0.5O4+(CoP3),則該電池放電時負極的電極反應(yīng)式為_________________,充電時陽極的電極反應(yīng)式為_____________。
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【題目】如下圖所示，X、Y、Q、W 都是惰性電極，將電源接通后，W極附近顏色逐漸加深。下列說法中不正確的是
A.電源的M 極為正極
B.甲裝置中溶液的pH 減小
C.甲裝置的兩個電極上都有單質(zhì)生成且物質(zhì)的量之比為1︰1
D.欲用乙裝置給銅鍍銀，U 極應(yīng)該是Ag，電鍍液選擇AgNO3溶液
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【題目】已知X、Y是主族元素，I為電離能，單位是KJ/mol．根據(jù)下表所列數(shù)據(jù)判斷錯誤的是（ ）
A. 元素X的常見化合價是+1價
B. 元素Y是ⅢA族的元素
C. 元素X與氯形成化合物時，化學式可能是XCl
D. 若元素Y處于第3周期，它可與冷水劇烈反應(yīng)
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【題目】溶液中除鐵時還常用NaClO3作氧化劑，在較小的pH條件下最終生成一種淺黃色的黃鐵礬鈉 [Na2Fe6(SO4)4(OH)12]沉淀除去。下圖是溫度-pH與生成的沉淀關(guān)系圖，圖中陰影部分是黃鐵礬穩(wěn)定存在的區(qū)域。下列說法不正確的是 ｛已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=2.64×10-39｝
A.工業(yè)生產(chǎn)黃鐵礬鈉，溫度控制在85～95℃pH=1.5左右
B.pH=6，溫度從80℃升高至150℃體系得到的沉淀被氧化
C.用氯酸鈉在酸性條件下氧化Fe2+ 離子方程式為：6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O
D.在25℃時溶液經(jīng)氧化，調(diào)節(jié)溶液pH=4 ，此時溶液中c(Fe3+)=2.64×10-9 mol·L－1
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【題目】乙烯的分子式為C2H4，是一種重要的化工原料和清潔能源，研究乙烯的制備和綜合利用具有重要意義。
請回答下列問題：
（1）乙烯的制備：工業(yè)上常利用反應(yīng)C2H6（g）
C2H4（g）+H2（g） △H制備乙烯。
已知：Ⅰ．C2H4（g）+3O2（g）=2CO2（g）+2H2O（l） △H1=-1556.8kJ·mol-1；
Ⅱ．H2（g）+
O2（g）=H2O（1） △H2=-285.5kJ·mol-1；
Ⅲ．C2H6（g）+
O2（g）=2CO2（g）+3H2O（l） △H3=-1559.9kJ·mol-1。
則△H=___kJ·mol-1。
（2）乙烯可用于制備乙醇：C2H4（g）+H2O（g）C2H5OH（g）。向某恒容密閉容器中充入a mol C2H4（g）和 a mol H2O（g），測得C2H4（g）的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖所示：
①該反應(yīng)為____熱反應(yīng)（填“吸”或“放”），理由為____。
②A點時容器中氣體的總物質(zhì)的量為____。已知分壓=總壓×氣體物質(zhì)的量分數(shù)，用氣體分壓替代濃度計算的平衡常數(shù)叫壓強平衡常數(shù)（KP），測得300℃時，反應(yīng)達到平衡時該容器內(nèi)的壓強為b MPa，則A點對應(yīng)溫度下的KP=____MPa-1（用含b的分數(shù)表示）。
③已知：C2H4（g）+H2O（g）C2H5OH（g）的反應(yīng)速率表達式為v正=k正c（C2H4）·c（H2O），v逆=k逆c（C2H5OH），其中，k正、k逆為速率常數(shù)，只與溫度有關(guān)。則在溫度從250℃升高到340℃的過程中，下列推斷合理的是___（填選項字母）。
A．k正增大，k逆減小 B．k正減小，k逆增大
C．k正增大的倍數(shù)大于k逆 D．k正增大的倍數(shù)小于k逆
④若保持其他條件不變，將容器改為恒壓密閉容器，則300℃時，C2H4（g）的平衡轉(zhuǎn)化率__10%（填“>”“<”或“=”）。
（3）乙烯可以被氧化為乙醛（CH3CHO），電解乙醛的酸性水溶液可以制備出乙醇和乙酸，則生成乙酸的電極為_____極（填“陰”或“陽”），對應(yīng)的電極反應(yīng)式為___。
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【題目】(1)實驗測得16g甲醇[CH3OH(l)]在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出363.25kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒熱的熱化學方程式：_______________________．
(2)從化學鍵的角度分析，化學反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學鍵被破壞和生成物的化學鍵的形成過程．已知反應(yīng)：N2(g)+3H2(g)2NH3(g)△H=a kJmol﹣1．有關(guān)鍵能數(shù)據(jù)如表：
化學鍵 | H-H | N-H | N≡N |
鍵能(kJ/mol) | 436 | 391 | 945 |
試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的數(shù)值_______________．
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應(yīng)的反應(yīng)熱進行推算．已知：
C(s，石墨)+O2(g)═CO2(g) △H1=﹣393.5kJmol﹣1
2H2(g)+O2(g)═2H2O(l) △H2=﹣571.6kJmol﹣1
2C2H2(g)+5O2(g)═4CO2(g)+2H2O(l) △H3=﹣2599kJmol﹣1
根據(jù)蓋斯定律，計算298K時由C(s，石墨)和H2(g)生成1mol C2H2(g)反應(yīng)的反應(yīng)熱為：△H=____________________．
(4)在微生物作用下，NH4+經(jīng)過兩步反應(yīng)被氧化成NO3﹣。兩步反應(yīng)的能量變化示意圖如圖：
第一步反應(yīng)是________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)，原因是_________________________
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【題目】國家實施“青山綠水工程”，大力研究脫硝和脫硫技術(shù)。
（1）H2在催化劑作用下可將NO還原為N2。如圖是該反應(yīng)生成1 mol水蒸氣的能量變化示意圖。寫出該反應(yīng)的熱化學方程式__________。
（2）2NO(g)＋O2(g)
2NO2(g)的反應(yīng)歷程如下：
反應(yīng)Ⅰ：2NO(g)N2O2(g)(快) ΔH1＜0，v1正＝k1正·c2(NO)、v1逆＝k1逆·c(N2O2)；
反應(yīng)Ⅱ：N2O2(g)＋O2(g)2NO2(g）（慢）ΔH2＜0，v2正＝k2正·c(N2O2)·c(O2)、v2逆＝k2逆·c2(NO2)。
①一定條件下，反應(yīng)2NO(g)＋O2(g)2NO2(g)達到平衡狀態(tài)，平衡常數(shù)K＝___________（用含k1正、k1逆、k2正、k2逆的代數(shù)式表示）。反應(yīng)Ⅰ的活化能EⅠ___________（填“>”“<”或“＝”）反應(yīng)Ⅱ的活化能EⅡ。
②已知反應(yīng)速率常數(shù)k隨溫度升高而增大，則升高溫度后k2正增大的倍數(shù)__________（填“大于”“小于”或“等于”）k2逆增大的倍數(shù)。
（3）我國科學家在天然氣脫硫研究方面取得了新進展，利用如圖裝置可發(fā)生反應(yīng)：H2S＋O2=H2O2＋S↓。
①裝置中H＋向_______池遷移。
②乙池溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_______。
（4）廢水處理時，通H2S(或加S2－)能使某些金屬離子生成極難溶的硫化物而除去。25 ℃，某廢液中c(Mn2＋)＝0.02 mol·L－1，調(diào)節(jié)廢液的pH使Mn2＋開始沉淀為MnS時，廢液中c(H2S)＝0.1 mol·L－1，此時pH約為_______（已知：Ksp（MnS）＝5.0×10－14，H2S的電離常數(shù)：Ka1＝1.5×10－7，Ka2＝6.0×10－15，lg 6＝0.8）。
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