【题目】已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn+1;化合物B2E为离子化合物,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片;F原子最外层电子数与B的相同,其余各内层轨道均充满电子。请根据以上信息,回答下列问题(用所对应的元素符号表示):
(1)A、B、E的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)氢化物A2H4分子中A原子采取 杂化。
(3)按原子的外围电子排布分区,元素F在 区,基态F原子的电子排布式为 。
(4)元素A和C可形成一种新型化合物材料,其晶体具有很高的硬度和熔点,其化合物中所含的化学键类型为 。
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如下图所示(其中A显﹣3价,每个球均表示1个原子),则其化学式为 。设阿伏加德罗常数为NA,距离最近的两个F原子的核间距为a cm,则该晶胞的密度为(用含a和NA的代数式表示) g/cm3。
【答案】(1)Na<S<N
(2)sp3
(3)ds;1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1
(4)共价键
(5)Cu3N;
【解析】试题分析:A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn+1,而n=2,则A为N元素;E原子核外的M层中只有两对成对电子,外围电子排布为3s23p4,则E为S元素;化合物B2E为离子化合物,B表现+1价,原子序数大于碳、小于硫,则B为Na;C元素是地壳中含量最高的金属元素,则C为Al;D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片,则D为Si;F原子最外层电子数与B的相同,其余各内层轨道均充满电子,原子序数大于硫,处于第四周期,核外电子数为2+8+18+1=19,则F为Cu。
(1)N元素2p能级为半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能减小,故第一电离能:Na<S<O<N。
故答案为:Na<S<N;
(2)(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物,氢化物N2H4分子中,每个N原子形成2个N-H键、1个N-N键,还含有1对孤对电子,故N原子采取sp3杂化。
故答案为:sp3;
(3)Cu属于ⅠB元素,核外电子排布式为1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1,按原子的外围电子排布分区,元素Cu在ds区。
故答案为:ds;1s22 s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1;
(4)元素N和Al可形成一种新型化合物材料,其晶体具有很高的硬度和熔点,该化合物属于原子晶体,其化合物中所含的化学键类型为共价键。
故答案为:共价键;
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示的立方晶胞(其中A显-3价,每个球均表示1个原子),晶胞中小黑色球数目为8×=1,大灰色球数目为12×
=3,其中N显-3价,则小黑色球为N原子、大灰色球为Cu,则其化学式为Cu3N;设阿伏伽德罗常数为NA,晶胞质量为
g,距离最近的两个Cu原子的核间距为a cm,则晶胞棱长为
acm×2=
acm,则该化合物的晶胞密度为:
=
g/cm3。
故答案为:Cu3N;
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【题目】我国科技创新成果斐然,下列成果中获得诺贝尔奖的是( )
A.徐光宪建立稀土串级萃取理论
B.屠呦呦发现抗疟新药青蒿素
C.闵恩泽研发重油裂解催化剂
D.侯德榜联合制碱法
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【题目】2015年9月爆发的德国大众车尾气排放作弊事件引起了公众的关注。大众车尾气中常含有大里氮氧化物.通常会采用喷射尿素溶液的方法,将有毒的氮氧化物还原成无污染的物质。大众选择了一种违规做法,即在客户平时用车时不开启喷射尿素的尾气后处理系统,而是通过软件让这一系统只在尾气排放检测时启动。
I、通过NOx传感器可监测空气的NOx的含量,其工作原理图如下图,写出NiO电极的电极反应式__________________;
Ⅱ、以CO2与NH3为原料可合成尿素[化学式为CO(NH2)2]。已知:
①2NH3(g)+CO2(g)=NH2CO2NH4(s) △H=-l59.5kJmol-1
②NH2CO2NH4(s)=CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJmol-1
③H2O(l)=H2O(g) △H=+44.0kJmol-1
(1)写出CO2与NH3合成尿素和液态水的热化学反应方程式____________;
(2)恒温下将2molNH3和1molCO2放入容积为2L的密闭容器中,反应生成NH2CO2NH4(s),2分钟后达到平衡。此时NH3的浓度为0.8mol/L,则CO2的反应速率为________,NH3的转化率是________。
Ⅲ、尿素在一定温度下可分解生成NH3,NH3催化还原NxOy可以消除氮氧化物的污染。已知:
反应a:4NH3(g)+6NO(g)5N2(g)+6H2O(l)
反应b:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)
反应c: 4NH3(g)+6NO2(g)5N2(g)+3O2(g)+6H2O(l)
(1)相同条件下,反应a在2L密闭容器内,选用不同的催化剂,反应产物N2的量随时间变化如图所示。下列说法正确的是________________。
A.该反应的活化能大小顺序是:Ea(A)>Ea(B)>Ea(C)
B.增大压强能使反应速率加快,是因为增加了活化分子百分数
C.单位时间内H-O键与N-H键断裂的数目相等时,说明反应已经达到平衡
D.若在恒容绝热的密闭容器中发生反应,当K值不变时,说明反应已经达到平衡
(2)对于反应c来说,可加快反应速率的措施有_______________(任写2种)
(3)恒温恒容条件下,反应b达到平衡时体系中n(NO):n(O2):n(NO2)=2:1:2,在其他条件不变时,再充入NO2气体,NO2体积分数_______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
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【题目】有A、B、C、D四种元素,A元素的原子的所有能级具有相同的电子数,由B元素形成的单质在常温常压为易挥发的液体,可从海水是提取,C及其合金是人类最早使用的金属材料。D与A位于同一主族,是构成地球上矿物质的主要元素。请回答下列问题:
(1)元素A能形成多种单质,其中的一种单质能用作电极、润滑剂与制造铅笔等。A与D所形成的化合物属于 晶体,其中心原子是以 杂化成键;
(2)B的核外电子排布式为 ,
(3)向含有C的硫酸盐中逐滴滴加氨水,所观察到的现象是 ;再向上述溶液中加入乙醇,有 ;原因是 ;
(4)A的氢化物比D的氢化物相比,熔点高是的 (填化学式),理由是
(5)下列说法正确的是( )
a.晶体析出规则是晶格能高的晶体最后析出
b.铜型和钾型都是密置层堆积方式
c.在干冰晶体中,每一个CO2周围有12个紧邻的CO2分子
d.邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点高
(6)下图是金属Ca和Cu所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和Cu的原子个数比为_____________,已知两个最近的Ca原子之间的距离为apm,则该合金的密度为_____________g/cm3,(用含NA和a的代数式表示)。
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【题目】焦亚硫酸钠(Na2S2O3)是常用的食品抗氧化剂之一,在空气中被氧化生成的产物为Na2SO4.某小组进行如下实验:
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置II中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2=Na2S2O5
(1)仪器a、b的名称分别是_________、__________。
(2)装置I中产生气体的化学方程式为__________。
(3)要从装置II中获得已析出的晶体,可采用的分离方法是__________,该方法用到的玻璃仪器除烧杯、漏斗还需___________。
(4)装置III用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为_________(填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3
(5)NaHSO3溶液中HSO3-的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是_________(填序号)。
A.测定溶液的pH
B.加入Ba(OH)2溶液
C.加入盐酸
D.加入品红溶液
E.用蓝色石蕊试纸检测
(6)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是________。
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【题目】共价键、离子键和范德瓦尔斯力都是微粒之间的不同作用力,下列含有上述两种结合力的是( )
①Na2O2 ②SiO2 ③石墨 ④金刚石 ⑤NaCl ⑥白磷.
A.①②④ B.①③⑥ C.②④⑥ D.③④⑤
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【题目】 I.工业上用洗净的废铜屑作原料来制备硝酸铜。为了节约原料和防止污染环境,宜采取的方法是 (填序号)
Ⅱ.下图是用过量的铜与40mL稀硝酸在100mL烧瓶中反应制取一氧化氮气体的实验装置图,请回答下列问题:
(1)请在右框中画出气体收集装置的装置图。
(2)①从烧瓶中取出少量反应后的溶液,滴入少量氨水,写出该反应的离子方程式: _______________
②反应结束后,能否采取向烧瓶中再加入稀硫酸的方式,再获得一氧化氮气体?如果可以,请写出反应的离子方程式,如果不可以,请说明理由:_________________________________
(3)检查上图装置气密性的操作是: 。
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【题目】原子核中的质子数或中子数为某些特定数值时,原子核就异常稳定,科学家将这些数值称为“幻数”,科学家在人造硅同位素1442Si中发现新的物理学“幻数”,下列有关1442Si的说法正确的是
A. 原子序数是42 B. 质量数是14 C. 中子数是42 D. 电子数是14
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【题目】符合如图所示的转化关系,且当X、Y、Z的物质的量相等时,存在焓变ΔH=ΔH1+ΔH2。满足上述条件的X、Y可能是( )
①C、CO ②S、SO2 ③Na、Na2O ④AlCl3、Al(OH)3⑤Fe、Fe(NO3)2 ⑥NaOH、Na2CO3
A.①④⑤ B.①②③
C.①③④ D.①③④⑤⑥
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