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【题目】Ⅰ.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素,已知A、B、E 3种原子最外层共有11个电子,且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水,C元素的最外层电子数比次外层电子数少4,D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3。
(1)A在空气中燃烧生成原子个数比为1:1的化合物,写出其电子式为_______,写出E元素的同族短周期元素的单质与水反应的化学方程式______________。
(2)写出D、E两元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱_________(用化学式表示)。
Ⅱ.在遭遇冰雪灾害时,常使用一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子。
(1)该融雪剂XY2的形成过程是________________,X元素在周期表的位置是_______。
(2)元素Q、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,Q与Y相邻,则Q的离子结构示意图是_______;Q与W能形成一种结构类似于CO2的三原子分子,且每个原子均达到了8e-稳定结构,该分子的电子式为_____。
【答案】 2F2+2H2O=4HF+O2 HClO4>H3PO4 第四周期第ⅡA族
【解析】Ⅰ.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的短周期元素,已知A、B、E 3种原子最外层共有11个电子,且这3种元素的最高价氧化物的水化物两两皆能发生反应生成盐和水,说明A和B分别是Na和Al,则E的Cl。C元素的最外层电子数比次外层电子数少4,原子序数大于Al,则C是Si;D元素原子次外层电子数比最外层电子数多3,则D是P。
(1)钠在空气中燃烧生成原子个数比为1:1的化合物是过氧化钠,其电子式为,E元素的同族短周期元素的单质是氟,与水反应的化学方程式为2F2+2H2O=4HF+O2。(2)氯元素非金属性强于磷元素,则两元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱为HClO4>H3PO4。
Ⅱ.在遭遇冰雪灾害时,常使用一种融雪剂,其主要成分的化学式为XY2,X、Y均为周期表前20号元素,其阳离子和阴离子的电子层结构相同,且1 mol XY2含有54 mol电子,因此每个离子的电子数是54÷3=18,所以X是Ca,Y是F。
(1)氟化钙是离子化合物,其形成过程是,Ca元素在周期表的位置是第四周期第ⅡA族。(2)元素Q、W原子的最外层电子数是其电子层数的2倍,应该是C和S,Q与Y相邻,则Q是S,其离子结构示意图是;W是C,与S能形成一种结构类似于CO2的三原子分子是CS2,该分子的电子式为。
【题目】甲醇是一种重要的化工原料,又是一种可再生资源,具有开发和应用的广阔前景.
(1)已知: CH3OH(g)=HCHO(g)+H2(g)△H=+84kJ/mol
2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)△H=﹣484kJ/mol
①工业上常以甲醇为原料制取甲醛,请写出CH3OH(g)与O2(g)反应生成HCHO(g)和H2O(g)的热化学方程式: .
②在上述制备甲醛时,常向反应器中通入适当过量的氧气,其目的是 .
(2)工业上可用如下方法合成甲醛,化学方程式为CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g),已知某些化学键的键能数据如下表:
化学键 | C﹣C | C﹣H | H﹣H | C﹣O | C≡O | O﹣H |
键能/kJ/mol | 348 | 413 | 436 | 358 | x | 463 |
请回答下列问题:
①如图中曲线a到曲线b的措施是 .
②已知CO中的C与O之间为三键,其键能为xkJ/mol,则x=
(3)由甲醇、氧气和NaOH溶液构成的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电. ①该电池正极的电极反应式为 .
②若以该电池为电源,用石墨作电极电解200mL含有如下离子的溶液.
离子 | Cu2+ | H+ | Cl﹣ | SO42﹣ |
c/mol/L | 0.5 | 2 | 2 | 0.5 |
电解一段时间后,当两极收集到相同体积(相同条件下)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶液现象)阳极上收集到氧气的质量为 .
(4)电解水蒸气和CO2产生合成气(H2+CO),较高温度下(700﹣1000℃),在SOEC两侧电极上施加一定的直流电压,H2O和CO2在氢电极发生还原反应产生O2﹣ , O2﹣穿过致密的固体氧化物电解质层到达氧电极,在氧电极发生氧化反应得到纯O2 . 由右图可知A为直流电源的(填“正极”或“负极”),请写出以H2O为原料生成H2的电极反应式: .