题目内容
【题目】I.碳元素广泛存在于自然界中，对人类生命和生活具有重要意义。含碳化合物在工业生产和国防建设中有广泛的应用。
（1）写出基态碳原子的电子排布式________________， CO2是_______分子（填“极性”或“非极性”），中心碳原子采取的杂化类型是_____________。
（2）碳和硅是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是_________（填编号）。
a.CH4的稳定性比SiH4强 b.SiH4的沸点比CH4高
c.碳酸的酸性大于硅酸 d.SiO2+Na2CO3 =Na2SiO3+CO2↑
II.氮化硅（Si3N4）是一种重要的陶瓷材料，可用石英与焦炭在800℃氮气气氛下合成：3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)
Si3N4(s)+6CO(g)
（1）该反应的平衡常数表达式K=__________________。已知平衡常数：K(800℃)>K(850℃)，则正反应是__________反应（填“放热”或“吸热”）
（2）任写两种能提高二氧化硅转化率的措施______________、______________。
（3）Mg在空气中燃烧可微量生产氮化镁（Mg3N2）。Mg3N2溶于足量的稀硫酸可得到两种正盐，写出该反应的化学方程式__________________________________________________。
（4）磷化铟是一种半导体材料，其晶胞如下图所示。写出磷化铟的化学式______________；In的配位数（与之距离最近的原子数目）为_______________。
【答案】1s22s22p2或[He] 2s22p2 非极性 sp ae 
放热 降温 减压或增大氮气浓度 Mg3N2+4H2SO4=3MgSO4+
InP 4
【解析】
I.（1）碳原子为6号元素，核外6个电子，依据核外电子排布规律，其电子排布式为：1s22s22p2或[He]2s22p2；二氧化碳为直线型分子，正负电荷重心能够重合，为非极性分子；二氧化碳中C原子的价层电子对数=2+（4-2×2）÷2=2，为sp杂化；
（2）a．CH4的稳定性比SiH4强，可知C的非金属性比Si强，故a选；
b．硅烷与甲烷都是分子晶体，分子晶体沸点与分子间作用力强弱有关，与C和Si非金属性强弱无关，故b不选；
c．碳酸、硅酸分别是C和Si的最高价含氧酸，碳酸的酸性大于硅酸，可以判断非金属性C强于Si，故c选；
d．SiO2+Na2CO3
Na2SiO3+CO2↑，该反应为高温下的反应，高温下二氧化碳挥发，促进反应正向进行，所以不能用于判断C和Si的非金属性的强弱，故d不选；
故答案为：ac。
II.（1）化学平衡常数为生成物浓度系数次幂的乘积与反应物浓度系数次幂乘积的比值，根据方程式可知该反应的平衡常数表达式为K＝
；已知平衡常数：K（800℃）＞K（850℃），则升高温度，平衡常数减小，平衡逆向移动，正反应为放热反应；
（2）提高二氧化硅转化率，即使平衡正向移动，可采取的措施有，降低温度，减小压强，增大N2浓度等，
（3）Mg在空气中燃烧可微量生产氮化镁（Mg3N2）。Mg3N2溶于足量的稀硫酸可得到两种正盐，根据原子守恒可知应该是硫酸铵和硫酸镁，反应的化学方程式为：Mg3N2+4H2SO4=（NH4）2SO4+3MgSO4；
（4）根据晶胞图可知磷化铟晶胞中：In原子数目为8×1/8+6×1/2=4，P原子数目为4，所以磷化铟的化学式为InP，In的配位数为4。
名校课堂系列答案【题目】Ⅰ.已知X元素和碳元素同主族，位于周期表中的第1个长周期，是最早使用的半导体材料。短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成的化合物的分子式是XY4。
(1)元素Y原子核外电子有___________种不同运动状态。
(2)X元素原子的价电子的轨道表示式为______________________________.
(3)若X、Y两元素电负性分别为2.1和3.0，则XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(4)该化合物分子为________(填“极性”或“非极性”)分子。
Ⅱ. 已知X、Y为第3周期的两种元素，其原子的部分电离能(kJ·mol－1)如下表所示：
I1 | I2 | I3 | I4 | |
X | 496 | 4562 | 6912 | 9540 |
Y | 577 | 1817 | 2754 | 11578 |
(5)Y单质与X的最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式为：_________。
(6)X晶体采用的堆积方式与金属钾相同，X晶体采用下列________(填字母)堆积方式。
(7)NaCl、KCl、MgO、CaO晶体结构相似，其中三种晶体的晶格能数据如下表：
晶体 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/kJ·mol－1 | 786 | 715 | 3401 |
四种晶体NaCl、KCl、MgO、CaO熔点由高到低的顺序是____________________。
【题目】目前工业上有一种方法是用CO2生产燃料甲醇(CH3OH)。反应的化学方程式为：CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g)，该反应的能量变化如图所示：
(1)该反应是__反应(填“吸热”或“放热”)，判断的理由是___。
(2)某温度时，在体积为2L的密闭容器中，充入1molCO2和3molH2，测得CO2的物质的量随时间变化如下表所示：
时间/min | 0 | 2 | 5 | 10 | 15 |
n(CO2)/mol | 1 | 0.85 | 0.7 | 0.25 | 0.25 |
从反应开始到5min末，用CO2表示的该反应的平均速率为__；反应达平衡时，H2的转化率为__；要提高此反应的速率，可以采取___措施(填写2条)。
(3)若维持(2)的条件不变，能说明该反应已达平衡状态的是__(填序号)。
A.v生成(CH3OH)=v消耗(CO2)
B.CO2、H2、CH3OH、H2O浓度相等的状态
C.CO2、H2、CH3OH、H2O总物质的量保持不变的状态
D.CO2的转化率保持不变的状态
(4)依据原电池原理，将甲醇设计成燃料电池如图：
则a为__极(填“正”或“负”)；H+从__极区向__极区迁移(用图中字母填)；b极上O2发生反应电极反应式为：__。
【题目】红帘石矿的主要成分为Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2等。工业上将红帘石处理后运用阴离子膜电解法的新技术提取金属钰并制得绿色高效的水处理剂(K2FeO4)。工业流程如下:
(1)在稀硫酸浸取矿石的过程中，MnO2可将Fe2+氧化为Fe3+，写出该反应的离子方程式:________。
(2)浸出液中的阳离子除H+、Fe2+、Fe3+外还有_______(填离子符号)。
(3)已知:不同金属离子生成生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表:
离子 | Fe3+ | A13+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
开始沉淀的pH | 2.7 | 3.7 | 7.0 | 7.8 | 9.6 |
完全沉淀的pH | 3.7 | 4.7 | 9.6 | 9.8 | 11.1 |
步骤②中调节溶液的pH等于6，调节pH的试剂最好选用下列哪种试剂:_______(填选项字母，下同)滤渣B除掉杂质后可进一步制取K2FeO4，除掉滤渣B中杂质最好选用下列哪种试剂:_____。
a.稀盐酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3
(4)滤渣B经反应④生成高效水处理剂的离子方程式_______________。
(5)电解装置如图所示，箭头表示溶液中阴离子移动的方向；则与A电极连接的是直流电源的_____极。阳极电解液是稀硫酸，若阴极上只有锰单质析出，当生成11g锰时，另一个电极上产生的气体在标准状况下的体积为________。
