【题目】已知Q、R、X、Y、Z、W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Q原子外层电子数是内层电子数的两倍;化合物R2Z的晶体为离子晶体,Z原子核外的M层中有两对成对电子;X元素最外层电子数与最内层电子数相同;Y单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的;W元素所在族有三列,只有两个未成对的电子。请根据以上信息,回答下列问题:(答题时,Q、R、X、Y、Z、W用所对应的元素符号表示)
(1)W的外围电子(价电子)排布式是 。
(2)Q、R、X、Y的第一电离能由小到大的顺序为_ 。(用元素符号表示)
(3)QZ2分子的空间构型为 形。
(4)R的氯化物的熔点比Y的氯化物的熔点_ _(填高或低),理由是_ _ 。
(5)据报道,只含Q、X、W三种元素的晶体竟然具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素,从而引起广泛关注。该晶体的结构如图,试写出该晶体的化学式_ 。晶体中每个X原子周围距离最近的W原子有__ _个。
【答案】
(1)3d8s2
(2)Na、Mg、Si、C
(3)直线型
(4)高 ,NaCl是离子晶体、SiCl4是分子晶体
(5) ,4
【解析】
试题分析: Q原子外层电子数是内层电子数的两倍,Q是C碳元素; Z原子核外的M层中有两对成对电子, Z是S元素;X元素最外层电子数与最内层电子数相同,X是Mg元素;Y单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的,Y是Si属于原子晶体;W元素所在族有三列,为第Ⅷ族,只有两个未成对的电子,W是Ni元素;化合物R2Z的晶体为离子晶体,R为+1价,R是Na元素。
(1)W的外围电子(价电子)排布式是3d8s2。
(2)C、Na、Mg、Si,Mg的3s2处于全满状态,第一电离能比其左右都大,第一电离能由小到大的顺序为Na、Mg、Si、C
(3)CS2中C原子杂化方式SP,分子的空间构型为直线型。
(4) NaCl是离子晶体、SiCl4是分子晶体,NaCl的熔点比SiCl4的氯化物的熔点高。
(5)(5)利用均摊法确定Q原子个数是1、X原子个数是3、W原子个数是1,该晶体的化学式是。晶体中每个X原子周围距离最近的W原子有4个。
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【题目】运用化学反应原理研究碳、氮的单质及其化合物的反应对缓解环境污染、能源危机具有重要意义。
(1)已知反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH=-99kJ·mol-1中的相关化学键能如下:
则x= 。
(2)甲醇作为一种重要的化工原料,既可以作为燃料,还可用于合成其它化工原料。在一定条件下可利用甲醇羰基化法制取甲酸甲酯,其反应原理可表示为:CH3OH(g) +CO(g) HCOOCH3(g) ΔH=-29.1kJ·mol-1。向体积为2L的密闭容器中充入2mol CH3OH(g) 和2mol CO,测得容器内的压强(p:kPa)随时间(min)的变化关系如下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ曲线所示:
①Ⅱ和Ⅰ相比,改变的反应条件是 。
②反应Ⅰ在5min时达到平衡,在此条件下从反应开始到达到平衡时v(HCOOCH3)= 。
③反应Ⅱ在2min时达到平衡,平衡常数K(Ⅱ) = 。在体积和温度不变的条件下,在上述反应达到平衡Ⅱ时,再往容器中加入1mol CO和2mol HCOOCH3后v(正) v(逆)(填“﹥”“﹤”“﹦”),原因是 。
④比较反应Ⅰ的温度(T1)和反应Ⅲ的温度(T3)的高低:T1 T3(填“﹥”“﹤”“﹦”),判断的理由是 。
(3)超音速飞机在平流层飞行时,尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO2和N2。某研究小组在实验室用某新型催化剂对CO、NO催化转化进行研究,测得NO转化为N2的转化率随温度、CO混存量的变化情况如下图所示,利用以下反应填空:
NO+CO N2+ CO2(有CO) 2NO N2+ O2(无CO)
①若不使用CO,温度超过775℃,发现NO的分解率降低,其可能的原因为 。
②在n(NO)/ n(CO)=1的条件下,应控制最佳温度在 左右。
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【题目】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为_______。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式_______。
(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成,精制时,为除去Mg2+和Ca2+,要加入的试剂分别为________、________。“电解”中阴极反应的主要产物是______。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2。此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为________,该反应中氧化产物是_________。
(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力,其定义是:每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克Cl2的氧化能力。NaClO2的有效氯含量为____。(计算结果保留两位小数)
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【题目】铁炭混合物(铁屑和活性炭的混合物)、纳米铁粉均可用于处理水中污染物。
(1)铁炭混合物在水溶液中可形成许多微电池。将含有Cr2O72–的酸性废水通过铁炭混合物,在微电池正极上Cr2O72–转化为Cr3+,其电极反应式为_____________。
(2)在相同条件下,测量总质量相同、铁的质量分数不同的铁炭混合物对水中Cu2+和Pb2+的去除率,结果如图所示。
①当铁炭混合物中铁的质量分数为0时,也能去除水中少量的Cu2+和Pb2+,其原因是__________。
②当铁炭混合物中铁的质量分数大于50%时,随着铁的质量分数的增加,Cu2+和Pb2+的去除率不升反降,其主要原因是_____________。
(3)纳米铁粉可用于处理地下水中的污染物。
①一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH4–(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH)4-,其离子方程式为 。
②纳米铁粉与水中NO3-反应的离子方程式为4Fe+NO3–+10H+===4Fe2++NH4++3H2O
研究发现,若pH偏低将会导致NO3-的去除率下降,其原因是 。
③相同条件下,纳米铁粉去除不同水样中NO3-的速率有较大差异(见图),产生该差异的可能原因是 。
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【题目】[化学--选修5:有机化学基础]氰基丙烯酸酯在碱性条件下能快速聚合为,从而具有胶黏性,某种氰基丙烯酸酯(G)的合成路线如下:
已知:①A的相对分子量为58,氧元素质量分数为0.276,核磁共振氢谱显示为单峰
②
回答下列问题:
(1)A的化学名称为_______。
(2)B的结构简式为______,其核磁共振氢谱显示为______组峰,峰面积比为______。
(3)由C生成D的反应类型为________。
(4)由D生成E的化学方程式为___________。
(5)G中的官能团有_____、 _____ 、_____。(填官能团名称)
(6)G的同分异构体中,与G具有相同官能团且能发生银镜反应的共有_____种。(不含立体异构)
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【题目】有机物A(C10H20O2)具有兰花香味,可用做香皂、洗发香波的芳香赋予剂。
已知:①B分子中没有支链。
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳。
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体。E分子烃基上的氢若被氯原子取代,其一氯代物只有一种。
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色。
(1)B可以发生的反应有 (选填序号)。
a、取代反应 b、消去反应 c、加聚反应 d、氧化反应
(2)C、D、F分子所含的官能团的名称依次是
(3)写出E的结构简式:
(4)写出C→D的化学方程式:
(5)写出B→F的化学方程式:
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【题目】[化学——选修3:物质结构与性质]砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式________________________。
(2)根据元素周期律,原子半径Ga_____________As,第一电离能Ga____________As。(填“大于”或“小于”)
(3)AsCl3分子的立体构型为____________________,其中As的杂化轨道类型为_________。
(4)GaF3的熔点高于1000℃,GaCl3的熔点为77.9℃,其原因是_____________________。
(5)GaAs的熔点为1238℃,密度为ρg·cm-3,其晶胞结构如图所示。该晶体的类型为________________,Ga与As以________键键合。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为____________________。
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【题目】意大利科学家使用普通氧分子和带正电的氧离子作用,制出了新型的氧分子O4,它的结构很复杂,可能具有与S4相似的长方形结构,是一种高能量分子。
(1)下列有关O4的说法正确的是:
A.O4分子内存在极性共价键
B.合成O4的反应可看作核聚变反应,不属于化学变化
C.O4与O3、O2都是氧的同素异形体
D.O4将来可用作更强有力的火箭推进的氧化剂
(2)制备含O2-、O22-甚至O2+的化合物都是可能的,通常它们是在氧分子进行下列各种反应时生成的:上述变化中, (填序号)相当于氧分子被氧化; _______(填序号)相当于氧分子被还原。
(3)写出O22—的电子式: (4) O2+、O2-中的电子数分别为: ; __。
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【题目】Ⅰ.化合物Mg5Al3(OH)19(H2O)4可作环保型阻燃材料,受热时按如下化学方程式分解:
2Mg5Al3(OH)19(H2O)427H2O↑+10MgO+3Al2O3
(1)写出该化合物作阻燃剂的两条依据____________。
(2)用离子方程式表示除去固体产物中Al2O3的原理________。
(3)已知MgO可溶于NH4Cl的水溶液,用化学方程式表示其原理____________。
Ⅱ.磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:
请回答:
(1)A的组成元素为_________(用元素符号表示),化学式为______。
(2)溶液C可溶解铜片,例举该反应的一个实际应用____________。
(3)已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标况下的密度为1.518 g·L-1),该气体分子的电子式为____。写出该反应的离子方程式__________。
(4)写出F→G反应的化学方程式_____________。设计实验方案探究溶液G中的主要微粒(不考虑H2O、H+、K+、I-)______________。
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