题目内容
【题目】X、Y、Z、W、M为短周期主族元素。25℃时,其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol·L-1)溶液的pH和原子半径的关系如图所示。下列有关说法不正确的是( )
A.最简单气态氢化物的热稳定性:Z>W
B.Y的最高价氧化物的电子式为:
C.W的气态氢化物是强酸
D.X、M两种元素形成的简单离子半径大小顺序:X>M
【答案】C
【解析】
根据图像中其最高价氧化物对应的水化物(浓度均为0.01mol·L-1)溶液的pH和原子半径的关系可知,X、Z最高价氧化物对应水化物是硝酸,高氯酸,结合原子半径,X为N,Z为Cl,W最高价氧化物对应水化物的酸性更强,应该是二元强酸硫酸,因此W为S,M最高价氧化物对应水化物应该为一元强碱,根据原子半径和短周期主族元素,得出M为Na,Y半径比N大一点,但Y最高价氧化物对应水化物酸性较弱,则Y为C,因此X、Y、Z、W、M分别为N、C、Cl、S、Na。
A选项,最简单气态氢化物的热稳定性:HCl>H2S,故A正确;
B选项,Y的最高价氧化物二氧化碳的电子式为:,故B正确;
C选项,W的气态氢化物硫化氢是弱酸,故C错误;
D选项,同电子层结构,核电荷数越大,离子半径越小,X、M两种元素形成的简单离子半径大小顺序:N3->Na+,故D正确;
综上所述,答案为C。
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【题目】据报道复旦大学修发贤教授课题组成功制备出砷化铌纳米带,并观测到其表面态具有百倍于金属铜薄膜和千倍于石墨烯的导电性。相关研究论文已在线发表于权威科学期刊《自然》。回答下列问题:
(1)铌元素(Nb)为一种金属元素,其基态原子的核外电子排布式为[Kr]4d55s1。下列是Nb的不同微粒的核外电子排布式,其中失去最外层1个电子所需能量最小的是___(填标号)。
a.[Kr]4d35s15p1b.[Kr]4d45s1c.Kr]4d2d.Kr]4d3
(2)砷为第VA族元素,砷可以与某些有机基团形成有机化合物,如(ClCH=CH)2AsCl,其中As原子与2个C原子、1个Cl原子形成的VSEPR模型为____。
(3)英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·盖姆和康斯坦丁诺沃肖洛夫用微机械剥离法成功从石墨中分离出石墨烯,因此共同获得2010年诺贝尔物理学奖;而石墨烯具有优异的光学、电学、力学特性在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有重要的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料。
已知“石墨烯”的平面结构如图所示,一定条件下石墨烯与H2发生加成反应生成石墨烷,石墨烷中碳原子杂化类型是___,石墨烯导电的原因是____。
(4)石墨烯也可采用化学方法进行制备如采用六氯苯、六溴苯作为原料可制备石墨烯。下表给出了六氯苯、六溴苯、苯六酸俗名为蜜石酸的熔点和水溶性:
物质 | 六氯苯 | 六溴苯 | 苯六酸 |
熔点/℃ | 231 | 325 | 287 |
水溶性 | 不溶 | 不溶 | 易溶 |
六溴苯的熔点比六氯苯高的原因是____,苯六酸与六溴苯、六氯苯的水溶性存在明显的差异本质原因是___。
(5)出于以更高效率利用太阳光等目的研制出金红石型铌氧氮化物(NbON),比以往的光学半导体更能够吸收长波长侧的光,作为光学半导体的新材料。该化合物的晶胞有如图所示的两种构型,若晶胞的边长为apm,该晶体的密度为__g·cm-3。(NA是阿伏加德罗常数的值,相关原子量:Nb—93)
【题目】为探究Na与C02反应产物,某化学兴趣小组按如图装置进行实验。
己知:CO+2Ag(NH3)2OH=2Ag↓+ (NH4)2CO3+2NH3
回答下列问题:
(1)写出A中反应的离子方程式_____________________________________;
(2)仪器X的名称是____________________,B中的溶液为_____________________;
(3)先称量硬质玻璃管的质量为mlg,将样品装入硬质玻璃管中,称得样品和硬质玻璃管的总质量是m2g.再进行下列实验操作,其正确顺序是____________(填标号);
a.点燃酒精灯,加热 b.熄灭酒精灯 c.关闭K1和K2
d.打开K1和K2,通入C02至E中出现浑浊 e.称量硬质玻璃管 f.冷却到室温
重复上述操作步骤,直至硬质玻璃管恒重,称得质量为m3g。
(4)加热硬质玻璃管一段时间,观察到以下现象:
①钠块表面变黑,熔融成金属小球;
②继续加热,钠迅速燃烧,产生黄色火焰。反应完全后,管中有大量黑色物质;
③F中试管内壁有银白物质产生。
产生上述②现象的原因是______________________________________;
(5)探究固体产物中元素Na的存在形式
假设一:只有Na2CO3;
假设二:只有Na2O;
假设三:Na2O和Na2CO3均有
完成下列实验设计,验证上述假设:
步骤 | 操作 | 结论 |
1 | 将硬质玻璃管中的固体产物溶于水后过滤; | 假设一成立 |
2 | 往步骤1所得滤液中_________________________________; 现象:____________________________________。 |
m1 | m2 | m3 |
66.7g | 69.0g | 72.lg |
(6)根据上述实验现象及下表实验数据,写出Na与CO2反应的总化学方程式____________________________________________。