题目内容
【题目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大。a的核外电子总数与其周期数相同,b的价电子层中的未成对电子有3个,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,d与c同族;e的最外层只有1个电子,但次外层有18个电子。回答下列问题:
(1)b、c、d第一电离能大小关系为___________________,e的外围电子排布图为_____________________。
(2)a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子的中心原子的杂化方式为_________;分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物是_____________(填化学式,写两种)。
(3)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构;阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如下图所示)。该化合物中阴离子为__________,阳离子中存在的化学键类型有________________;
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【答案】N>O>S
sp3H2O2、N2H4SO42-共价键和配位键
【解析】
周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a的核外电子总数与其周期数相同,则a是H元素,c的最外层电子数为其内层电子数的3倍,原子最外层电子数不超过8,为6,所以c是O元素;b的价电子层中的未成对电子有3个,且原子序数小于c,则b是N元素;d与c同族,则d是S元素,e的最外层只有一个电子,但次外层有18个电子,则e是Cu元素,据此答题。
根据上述分析,a是H元素,b是N元素,c是O元素,d是S元素,e是Cu元素。
(1)b、c、d分别是N、O、S元素中,同一周期元素中,第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但第VA族元素大于相邻元素,所以N、O、S中第一电离能大小关系为N>O>S,e是Cu元素,e的外围电子排布图为
, 故答案为:N>O>S;
;
(2)a是H元素,a和其他元素形成的二元共价化合物中,分子呈三角锥形,该分子为氨气,氨气分子中氮原子含有3个共价键和一个孤电子对,所以该分子的中心原子的杂化方式为sp3;分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是H2O2、N2H4,故答案为:sp3;H2O2、N2H4;
(3)这5种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴离子呈四面体结构,说明阴离子的中心原子价层电子对个数是4且不含孤电子对,所以阴离子为硫酸根离子,阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图),根据图像知,阳离子的配位数是6,其中氨分子个数是4、水分子个数是2,水分子、氨分子与铜离子之间是配位键,水分子和氨分子内部有共价键,所以阳离子中含有共价键、配位键,故答案为:SO42-;共价键和配位键。
【题目】草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生如下反应:
MnO
+H2C2O4+H+―→Mn2++CO2↑+H2O(未配平)
用4 mL 0.001 mol·L-1KMnO4溶液与2 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。改变的条件如表所示:
组别 | 10%硫酸体积/mL | 温度/℃ | 其他物质 |
Ⅰ | 2 | 20 | |
Ⅱ | 2 | 20 | 10滴饱和MnSO4溶液 |
Ⅲ | 2 | 30 | |
Ⅳ | 1 | 20 | 1 mL蒸馏水 |
(1)该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为______________________。
(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验____________和________(用Ⅰ~Ⅳ表示,下同);如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验________和________。
(3)对比实验Ⅰ和Ⅳ,可以研究____________对化学反应速率的影响,实验Ⅳ中加入1 mL蒸馏水的目的是______________________________________________________________。
【题目】氧化材料具有高硬度、高强度、高韧性、极高的耐磨性及耐化学腐蚀性等优良的物化性能。以锆英石(主要成分为 ZrSiO4,含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料通过碱熔法制备氧化锆(ZrO2)的流程如下:
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25℃时,有关离子在水溶液中沉淀时的pH数据:
Fe(OH)3 | Zr(OH)4 | Al(OH)3 | |
开始沉淀时pH | 1.9 | 2.2 | 3.4 |
沉淀完全时pH | 3.2 | 3.2 | 4.7 |
请回答下列问题:
(1)流程中旨在提高化学反应速率的措施有___________。
(2)操作I的名称是___________滤渣2的成分为___________。
(3)锆英石经“高温熔融”转化为Na2ZrO3,写出该反应的化学方程式:___________。
(4)“调节pH”时,合适的pH范围是___________。为了得到纯的ZrO2,Zr(OH)4需要洗涤,检验Zr(OH)4是否洗涤干净的方法是___________。
(5)写出“高温煅烧”过程的化学方程式___________。根据ZrO2的性质,推测其两种用途___________。