【题目】短周期中五种元素A,B,C,D,E原子序数依次增大,其中A,B,C原子核外电子层数之和是5,且C原子最外层上的电子数为A和B两元素原子最外电子层上电子数的总和,C原子的价电子构型为nsnnpn+1,A原子的最外层电子数等于其电子层数.D和E可以形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物,且D原子的2p能级上有两个未成对电子,试回答下列问题:
(1)B,C,D,E四种元素的原子,半径从大到小的顺序是__(填元素符号或化学式,下同);第一电离能从大到小的顺序是__
(2)C原子的电子排布图__,D2﹣的结构示意图__.A,D可形成多种化合物,其中一种是氧化剂,其水溶液有弱酸性,写出该化合物的结构式__,分子中含有__键(填“极性”或“非极性”,下同)是__分子.
(3)A,B,D三种元素可以形成多种有机化合物分子,其中最简单原子数最少的一种是室内装潢时形成的主要气体污染物.试写出它的电子式__,根据价层电子对互斥(VSEPR)理论推测该分子中心原子的杂化方式为__杂化,空间构型为__.
(4)C和E形成一种离子化合物Y,其摩尔质量为65g/mol,Y受热或撞击时立即分解为两种单质.则Y的化学式为__,Y的阴离子是一种弱酸根离子,全由C元素组成,Y与盐酸反应的离子方程式为__.
【答案】)Na>C>N>O N>O>C>Na H﹣O﹣O﹣H 极性、非极性 极性 sp2 平面三角形 NaN3 N3﹣+3H+=NH3↑
【解析】
短周期中五种元素A、B、C、D、E原子序数依次增大,其中A、B、C原子核外电子层数之和是5,则A处于第一周期,B、C处于第二周期,A原子的最外层电子数等于其电子层数,则A为氢元素;C原子的价电子构型为nsnnpn+1,s能级只能容纳2个电子,即n=2,C原子的价电子构型为2s22p3,故C为氮元素;C原子最外层上的电子数为A和B两元素原子最外电子层上电子数的总和,则B原子最外层电子数为5-1=4,则B为碳元素;D原子的2p能级上有两个未成对电子,原子序数大于氮元素,则D原子的价电子构型为2s22p4,故D为氧元素;D和E可以形成原子个数比为1:1和1:2的两种离子化合物,则E为Na元素,据此解答。
(1)同周期自左而右原子半径减小,同主族自上而下原子半径增大,故原子半径Na>C>N>O;自左而右第一电离能呈增大趋势,氮元素原子2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量降低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能从大到小的顺序是N>O>C>Na,故答案为:Na>C>N>O;N>O>C>Na。
(2)C为氮元素,N原子的电子排布图为,O2-的结构示意图为,H、O可形成多种化合物,其中一种是氧化剂,其水溶液有弱酸性,该化合物为H2O2,该化合物的结构式H-O-O-H,分子中氧原子与氢原子之间为极性键、氧原子之间为非极性键,为展开书页型结构,是极性分子,
故答案为:;;H-O-O-H;极性、非极性;极性。
(3)H、C、O三种元素可以形成多种有机化合物分子,其中最简单原子数最少的一种是室内装潢时形成的主要气体污染物为HCHO,其电子式为,根据价层电子对互斥(VSEPR)理论,该分子中心原子C原子价层电子对水为3,不含孤电子对,故C原子的杂化方式为sp2杂化,空间构型为平面三角形,故答案为:;sp2;平面三角形。
(4)Na和N形成一种离子化合物Y,其摩尔质量为65g/mol,Y受热或撞击时立即分解为两种单质,分解为Na与氮气,Y的阴离子是一种弱酸根离子,全由C元素组成,令组成为NaxNy,则23x+14y=65,则x=1,y=3,故则Y为NaN3,与盐酸反应的离子方程式为N3-+3H+=NH3↑,故答案为:NaN3;N3-+3H+=NH3↑。
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【题目】草酸亚铁(FeC2O4·nHO)溶解度冷水中0.22g,热水中0.026g,具有强还原性,常用作分析试剂及显影剂。某化学小组利用工业废铁屑设计如下装置制备草酸亚铁晶体。回答下列问题:
(1)实验前需将废铁屑在5%的Na2CO3溶液中加热并用蒸馏水洗涤干净,则Na2CO3溶液的作用是___________。
(2)组装好装置后首先需要检验装置的气密性,其方法是______________________。实验过程中装置c的作用是______________________。
(3)实验过程:在相应装置添加试剂后,需要让a瓶中反应先进行一段时间以排除空气,进行的操作是打开K1将一定量稀硫酸加入a瓶后关闭K1,同时还要进行的操作是___________,一段时间后,需要将a装置中的硫酸亚铁溶液导入装置b中,其操作是___________。
(4)b中生成的沉淀需过滤、洗涤、干燥,洗涤时最好选用下列试剂中的___________(填序号)。检验洗涤干净的方法是___________。
a.硫酸 b.冷水 c热水
(5)准确称取9g草酸亚铁晶体(FeC2O4·nH2O)于锥形瓶中,加入一定量硫酸溶解并加热至50℃,然后用1.0mol·L-1的KMnO4标准溶液滴定,达到滴定终点时用去30mL标准溶液。滴定反应为:10(FeC2O4·nH2O)+6KMnO4+24H2SO4=5Fe2(SO4)3+20CO2↑+6MnSO4+3K2SO4+(24+10n)H2O。
①判断滴定终点的依据为___________。②n=___________。
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【题目】H3BO3可以通过电解NaB(OH)4溶液的方法制备,其工作原理如图,下列叙述错误的是( )
A. N室发生的电极反应式为:2H++2e-=H2↑
B. M室中稀硫酸可用盐酸替代
C. b膜为阴膜,产品室发生的反应方程式为:B(OH)4-+H+=H3BO3+H2O
D. 理论上每生成1mol产品,阳极室可生成标况下5.6L气体
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【题目】在一定条件下,金属相互化合形成的化合物称为金属互化物,如Cu9Al4、Cu5Zn8等。
(1)某金属互化物具有自范性,原子在三维空间里呈周期性有序排列,该金属互化物属于________(填“晶体”或“非晶体”)。
(2)基态铜原子有________个未成对电子;Cu2+的电子排布式为____________________;在CuSO4溶液中加入过量氨水,充分反应后加入少量乙醇,析出一种深蓝色晶体,该晶体的化学式为____________________,其所含化学键有____________________,乙醇分子中C原子的杂化轨道类型为________。
(3)铜能与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1 mol(SCN)2分子中含有σ键的数目为________。(SCN)2对应的酸有硫氰酸(H—S—C≡N)、异硫氰酸(H—N===C===S)两种。理论上前者沸点低于后者,其原因是______________________________________________________________________________________。
(4)ZnS的晶胞结构如图所示,在ZnS晶胞中,S2-的配位数为_______________。
(5)铜与金形成的金属互化物的晶胞结构如图所示,其晶胞边长为a nm,该金属互化物的密度为________ g·cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
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【题目】三种常见元素结构信息如下表,试根据信息回答有关问题:
(1)写出B原子的基态电子排布式__;
(2)用氢键表示式写出A的氢化物溶液中存在的氢键__(任写一种);A的氢化物分子结合一个H+形成阳离子后,其键角__(填写“变大”、“变小”、“不变”);
(3)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,可生成的配合物的化学式为__,简要描述该配合物中化学键的成键情况__;
(4)下列分子结构图中的“●”表示上述相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“○”表示氢原子,小黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键.
在以上分子中,中心原子采用sp3杂化形成化学键是__(填写序号);在②的分子中有__个σ键和__个π键
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【题目】在2A+B 3C+4D反应中,表示该反应速率最快的是( )
A. υ(A)= 0.5 mol/(L·s) B. υ(B)= 18 mol/(L·min)
C. υ(C)= 0.8 mol/(L·s) D. υ(D)= 1 mol/( L·s)
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【题目】在一个容积为2L的密闭容器中,加入0.8mol的A2气体和0.6molB2气体,一定条件下发生如下反应:A2(g)+B2(g)2AB(g) △H<0,反应中各物质的浓度随时间的变化情况如图所示。
(1)在上述反应达到平衡后,第4min时,若将容器的体积快速扩大一倍(其他条件不变),请在图中画出4min~5min的AB浓度的变化线__________。
(2)在相同条件下,若开始时向此容器中加入的A2(g)、B2(g)和AB(g)的物质的量分别为0.7mol、0.5mol、0.2mol。则反应向_________反应方向进行(填“正”或“逆”)。判断依据是_______。反应达到平衡后,各物质的体积分数与原平衡相比_______(填序号)。
①A2、B2减小,AB增大 ②A2、B2增大,AB减小 ③均不变 ④无法确定
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【题目】如图所示阴阳膜组合电解装置用于循环脱硫,用NaOH溶液在反应池中吸收尾气中的二氧化硫,将得到的Na2SO3溶液进行电解又制得NaOH。其中a、b离子交换膜将电解槽分为三个区域,电极材料为石墨,产品C为H2SO4溶液。下列说法正确的是( )
A. b为只允许阳离子通过的离子交换膜
B. 阴极区中B最初充入稀NaOH溶液,产品E为氧气
C. 反应池采用气、液逆流方式,目的是使反应更充分
D. 阳极的电极反应式为SO32-+2e-+H2O===2H++SO42-
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【题目】某学生探究如下实验(A):
实验A | 条件 | 现象 |
加热 | i.加热后蓝色褪去 ii.冷却过程中,溶液恢复蓝色 ⅲ.一段时间后,蓝色重又褪去 |
(1)使淀粉变蓝的物质是____。
(2)分析现象i、ii认为:在酸性条件下,加热促进淀粉水解,冷却后平衡逆向移动。
设计实验如下,“现象a”证实该分析不合理:
“现象a”是____。
(3)再次分析:加热后单质碘发生了变化,实验如下:
I:取少量碘水,加热至褪色,用淀粉溶液检验挥发出的物质,变蓝。
Ⅱ:向褪色后的溶液中滴加淀粉溶液,冷却过程中一直未变蓝;加入稀H2SO4,瞬间变蓝。
对步骤Ⅱ中稀H2SO4的作用,结合离子方程式,提出一种合理的解释:______________。
(4)探究碘水褪色后溶液的成分:
实验1:测得溶液的pH≈5
实验2:取褪色后的溶液,完成如下实验:
①产生黄色沉淀的离子方程式是____。
②Ag2O的作用是____________。
③依据上述实验,推测滤液中含有的物质(或离子)可能是_________。
(5)结合化学反应速率解释实验A中现象i、现象iii蓝色褪去的原因:_______________。
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