题目内容
【题目】A、B、C、D、E、X、F是周期表中前四周期的七种元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,是宇宙中最丰富的元素。B的最外层电子数为其内层电子数的2倍,D基态原子的s能级和p能级上电子数相等,E在短周期元素中第一电离能最小,X与D同主族,F在周期表的第八列。
(1)基态F原子的核外有_______种运动状态的电子。基态F3+的最外层电子排布式是________。
(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的排列是_______(填元素符号)。
(3)A、B、D形成BA2D型分子,该分子的空间构型为________。
(4)BC-中B原子的杂化轨道类型是_______,该离子中含有的σ键与π键的数目之比为_____。写出一种与该分子互为等电子体的单质分子的结构式_______。
(5)E2X与E2D相比较熔点较高的是______(填化学式),原因是__________。
(6)奧氏体是B溶解在F中形成的一种间隙固溶体,无磁性,其晶胞为面心立方结构,如图所示,则该物质的化学式为_______。若晶体密度为dg.cm-3,则晶胞中最近的两个B原子的距离为______pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示,写出简化后的计算式即可)。
【答案】 26 3s23p63d5 O N C 平面三角形 sp 1:2 N≡N Na2O 氧化钠跟硫化钠都是离子晶体,氧离子的半径小于硫离子,氧化钠晶格能大,所以氧化钠的熔点高 FeC
【解析】A、B、C、D、E、X、F是周期表中前四周期的七种元素,它们的原子序数依次增大。A元素的核外电子数和电子层数相等,是宇宙中最丰富的元素,A为H元素。B的最外层电子数为其内层电子数的2倍,B为C元素;D基态原子的s能级和p能级上电子数相等,D为O元素,则C为N元素;E在短周期元素中第一电离能最小,E为Na元素;X与D同主族,X为S元素;F在周期表的第八列,F为Fe元素。
(1)Fe为26号元素,基态铁原子有26种运动状态的电子。基态Fe3+的最外层电子排布式是3s23p63d5,故答案为:3s23p63d5;
(2)元素的非金属性越强,电负性数值越大,B、C、D三种元素的电负性由大到小的排列是O>N>C,故答案为:O>N>C;
(3)A、B、D形成CH2O型分子为HCHO,碳原子采用sp2杂化,空间构型为平面三角形,故答案为:平面三角形;
(4)CN-与氮气互为等电子体,C原子的杂化轨道类型是sp,该离子中含有的σ键与π键的数目之比为1:2,氮气的结构式为N≡N,故答案为:sp;1:2;N≡N;
(5)氧化钠跟硫化钠都是离子晶体,氧离子的半径小于硫离子,氧化钠晶格能大,所以氧化钠的熔点高,故答案为:Na2O;氧化钠跟硫化钠都是离子晶体,氧离子的半径小于硫离子,氧化钠晶格能大,所以氧化钠的熔点高;
(4)晶胞结构分析可知一个晶胞中含铁原子8×+6×=4,碳原子12×+1=4,化学式中铁原子和碳原子比为1;1,化学式为FeC;一个晶胞中含4个FeC,晶胞中最近的两个碳原子的距离设为x,立方体棱边的一半为a,则2a2=x2,a=,密度d== =,x=×cm═××1010pm,故答案为:FeC;××1010。
【题目】回答下列问题:
(1)下列反应属于放热反应的是_______。
A.铝片与稀H2SO4反应制取H2 B.碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳
C.葡萄糖在人体内氧化分解 D.氢氧化钾和硫酸中和
E.Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl固体反应
(2)一定条件下,SO2与O2反应5min后,若SO2和SO3物质的量浓度分别为1mol/L和3mol/L,则SO2起始物质的量浓度为______;用SO3表示这段时间该化学反应速率为_______。
(3)下图是某笔记本电脑使用的甲醇燃料电池的结构示意图。放电时甲醇应从____处通入(填“a”或b”),电池内部H+向_____(填“左”或“右”)移动。写出正极的电极反应式________。
(4)从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。
化学键 | H-H | N—H | N≡N |
键能kJ/mol | 436 | a | 945 |
已知:1molN2和3molH2反应生成2molNH3时放出热量93kJ,试根据表中所列键能数据计算a的数值_________。
【题目】从煤化工行业中可以得到许多重要的工业资源。回答下列问题:
(1)从煤的气化获得的化工原料气中含有的少量羰基硫(COS)会引起催化制中毒,大气污染等问题。
①羰基硫与烧碱溶液反应生成两种正盐的离子方程式为_________________________________。
②羰基硫的脱硫方法之一为COS(g)+H2(g)=H2S(g)+ CO(g) ΔH=+7kJ·mol-1,已知反应中部分物质的键能数据如下:
化学键 | C=O | C=S | H-S | H-H |
键能(kJ·mol-1) | 745 | 577 | 339 | 436 |
则CO分子中的碳氧键的键能为_________________。
(2)羰基硫在高温下发生水解反应:COS(g)+H2O(g)H2S(g)+CO2(g)。T℃时,将0.30 molCOS(g)与0.50mol H2O(g)充入10L的恒容密闭容器中,30 s后反应达到平衡状态,此时H2S的物质的量分数为0.30。
①0~30 s内,COS的平均反应速率v(COS)=___________,该反应的平衡常数K=__________(保留3位有效数字)。
②向反应容器中再分别充入下列气体,能使COS的转化率增大的是_________(填字母)。
A.COS B.H2O C.H2S D.CO2
(3)将含H2S尾气的空气按一定流速通入酸性FeCl3溶液中,可实现含H2S尾气的空气脱硫。在FeCl3 溶液吸收H2S的过程中,溶液中的n(Fe3+)及被吸收的n(H2S)随时间t的变化如图所示。
①由图中信息可知,0~t1时间段内,一定发生的反应是__________________________(用离子方程式表示)。
②t1时刻后,溶液中n(Fe3+)保持微量减少至基本不变,其原因是__________________________________。