【題目】W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素,其原子序數(shù)依次增大。W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代;M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一。X的某一種單質(zhì)在高空大氣層中保護人類免遭太陽光中紫外線的強烈侵襲;Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài);Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物。
(1)Y3+基態(tài)電子排布式可表示為________。
(2)MX的空間構型是________(用文字描述)。
(3)M可形成多種氫化物,其中MH3的堿性強于M2H4的原因是_________________________________。
(4)根據(jù)等電子原理,WX分子的結構式為________。
(5)1 mol WX2中含有的σ鍵數(shù)目為________。
(6)H2X分子中X原子軌道的雜化類型為________。
【答案】 1s22s22p63s23p63d3或[Ar]3d3 平面正三角形 N2H4分子中N為-2價,而NH3分子中N為-3價,電負性更大,導致N原子的孤電子對更易提供出來與H+結合 2NA sp3雜化
【解析】W、M、X、Y、Z是周期表前36號元素中的四種常見元素,其原子序數(shù)依次增大.W的一種核素在考古時常用來鑒定一些文物的年代,則W為C元素;X的某一種單質(zhì)是大氣污染物監(jiān)測物之一,則X為O元素;M的氧化物是導致酸雨的主要物質(zhì)之一,原子序數(shù)小于O,故M為N元素;Z能形成紅色的Z2O和黑色的ZO兩種氧化物,則Z為Cu;Y的基態(tài)原子核外有6個原子軌道處于半充滿狀態(tài),原子序數(shù)小于Cu,其核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,則Y為Cr元素,
(1)Cr3+基態(tài)的電子排布式為1s22s22p63s23p63d3,故答案為:1s22s22p63s23p63d3;(2)NO3-中N原子價層電子對數(shù)=3+(5+12×3)/2=3,N原子沒有孤對電子,故其空間構型為平面三角形,故答案為:平面三角形;(3)N2H4中分子N為-2價,而NH3分子中N為-3價,負電性更高,導致N原子的孤對電子更易提供出來與H+結合,故堿性更強,故答案為:N2H4中分子N為-2價,而NH3分子中N為-3價,負電性更高,導致N原子的孤對電子更易提供出來與H+結合,故堿性更強;(4)CO與N2互為等電子體,根據(jù)等電子原理,二者結構相似,故CO的結構式為C≡O,故答案為:C≡O;(5)CO2的結構式為O=C=O,1molCO2中含有的2molσ鍵,故含有σ鍵數(shù)目為2NA,故答案為:2NA;(6)H2O分子中O原子成2個σ鍵、含有2對孤對電子,故雜化軌道數(shù)目為4,O原子采取sp3雜化,故答案為:sp3;
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【題目】如圖是實驗室制備氯氣并進行相關性質(zhì)實驗的裝置(夾持及加熱儀器已略)。
回答下列問題:
(1)儀器①中盛有的固體藥品是___。
(2)裝置B中飽和食鹽水的作用是除去Cl2中的HCl氣體,同時裝置B還可監(jiān)測實驗進行時C中是否發(fā)生堵塞,若發(fā)生堵塞時B中的現(xiàn)象為___。
(3)裝置C的目的是驗證氯氣是否具有漂白性,II中試劑的作用是___。對比I和III中的現(xiàn)象可得出的結論是___。
(4)該實驗設計的缺陷是___,改進的方法是___。
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【題目】在密閉容器中進行反應CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) △H>0,測得c(CH4)隨反應時間(t)的變化如圖所示。下列判斷正確的是( )
A. 10 min時,改變的外界條件可能是升高溫度
B. 反應進行到12min時,CH4的轉(zhuǎn)化率為25%
C. 0∽5 min內(nèi),v(H2)=0.1 mol·(L·min)-1
D. 恒溫下,縮小容器體積,平衡后H2濃度減小
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【題目】如圖所示的過程是目前直接利用太陽能的研究熱點。人們把通過人工光化學手段合成燃料的過程叫做人工光合作用。
(1)在上圖構想的物質(zhì)和能量循環(huán)中太陽能最終轉(zhuǎn)化為____________能。
(2)人工光合作用的途徑之一就是在催化劑和光照條件下,將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為CH3OH,該反應的化學方程式為:2CO2(g)+4H2O(g)2CH3OH(g)+3O2(g)。
一定條件下,在2 L密閉容器中進行上述反應,測得n(CH3OH)隨時間的變化如表所示:
時間/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
n(CH3OH)/mol | 0.000 | 0.040 | 0.070 | 0.090 | 0.100 | 0.100 | 0.100 |
①用CH3OH表示0~3 min內(nèi)該反應的平均反應速率為______________________。
②能說明該反應已達到平衡狀態(tài)的是_______________。
a.v正(H2O)=2v逆(CO2) b.n(CH3OH):n(O2)=2:3
c.容器內(nèi)密度保持不變 d.容器內(nèi)壓強保持不變
(3)我國科學家用Fe3(CO)12/ZSM-5催化CO2加氫合成低碳烯烴反應,所得產(chǎn)物含CH4、C3H6、C4H8等副產(chǎn)物,反應過程如圖。
催化劑中添加Na、K、Cu助劑后(助劑也起催化作用)可改變反應的選擇性,在其他條件相同時,添加不同助劑,經(jīng)過相同時間后測得CO2轉(zhuǎn)化率和各產(chǎn)物的物質(zhì)的量分數(shù)如表。
①欲提高單位時間內(nèi)乙烯的產(chǎn)量,在Fe3(CO)12/ZSM-5中添加____________助劑效果最好;
②加入助劑能提高單位時間內(nèi)乙烯產(chǎn)量的根本原因是____________。
(4)用人工光合作用得到的甲醇、氧氣和稀硫酸制作電池,則甲醇應通入該電池的____極(填“正”或“負”),溶液中的H+流向該電池的____極(填“正”或“負”)通入氧氣的一極的電極反應式為_______________。
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【題目】苯與液溴制取溴苯:
(1)裝置A的名稱是_______________。
(2)制取溴苯的化學反應方程式_____________。
(3)反應時,裝置B中出現(xiàn)的現(xiàn)象有___________。
(4)冷凝水順序_______(A.上進下出;B.下進上出),長導管的作用____________,請解釋裝置C中導管位置為什么不能伸入液面以下____________。
(5)裝置D的作用是__________。
(6)反應結束后,將滴液漏斗中的溶液E加入到燒瓶B中,充分振蕩后可除去溴苯中的溴,溶液E是_______________;液體經(jīng)過分液,所得的溴苯中還含有少量苯,如何進行分離________
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【題目】如圖所示,兩電極一為碳棒,一為鐵片,若電流表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),且a極上有大量氣泡生成,則以下敘述正確的是
A. a為負極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸
B. b為負極,是鐵片,燒杯中的溶液為硫酸銅溶液
C. a為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸
D. b為正極,是碳棒,燒杯中的溶液為硫酸銅
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【題目】海水電池常用在海上浮標等助航設備中,其示意圖如圖所示。電池反應為2Li+2H2O=2LiOH+H2↑。電池工作時,下列說法錯誤的是( )
A.金屬鋰作負極
B.電子從鋰電極經(jīng)導線流向鎳電極
C.海水作為電解質(zhì)溶液
D.可將電能轉(zhuǎn)化為化學能
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【題目】將2.56gCu和一定量的濃HNO3反應,隨著Cu的不斷減少,反應生成氣體的顏色逐漸變淺,當Cu反應完畢時,共收集到氣體1.12L(標準狀況),則反應中消耗HNO3的物質(zhì)的量為
A.0.05molB.0.13molC.1molD.1.05mol
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【題目】下表列出9種元素在周期表中的位置,請按要求回答問題。
族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
2 | ① | ② | ||||||
3 | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||
4 | ⑨ |
(1)⑦的簡單離子的結構示意圖是______。表中標注的元素的最高價氧化物對應的水化物中堿性最強的堿是_____(填寫化學式)。③、④、⑨三種元素按原子半徑由大到小的順序排列為 ______ (用元素符號表示)。
(2)元素②的氣態(tài)氫化物的電子式是_______。由3個元素②的原子組成帶一個單位負電荷的陰離子中含有_______個電子。寫出該元素氫化物與其最高價氧化對應水化物反應的離子方程
式_____________。
(3)⑦、⑧兩元素簡單離子還原性強弱為______(填離子符號)。
(4)某研究性學習小組設計了一組實驗驗證元周期律。
Ⅰ:甲同學在A、B兩只燒杯里分別加入50mL水,再分別滴加幾滴酚酞溶液,依次加入大小相近的③、⑨元素單質(zhì),觀察現(xiàn)象。甲同學設計實驗的目的是_____。寫出元素⑨的單質(zhì)與水反應的化學方程式為________。
Ⅱ:乙同學設計如圖裝置以驗證①、⑥、⑦元素的非金屬性強弱。為了達到實驗目的,儀器A、B、C分別選擇的藥品為A______、B______、C______;燒杯中發(fā)生反應的離子方程式為______________。
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