题目内容
A、B、C、D、E、F为中学化学中的常见物质,且物质A由1~2种短周期元素组成,在一定条件下有如下转化关系,请完成下列问题:
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(1)若常温下A为有色气体。
①当F是一种金属单质时,请写出一定浓度的B溶液和适量F反应生成C与气体E的离子方程式:______________________________________________。
②当C为直线形分子时,E具有漂白性,物质F焰色反应呈黄色,则C的电子式为________;D中所含化学键的类型为________。
(2)若A为淡黄色固体,D为白色难溶于水的物质,且A和D的式量相等,请用离子方程式表示F的水溶液呈酸性的原因:_______________________。
(3)若A中一种元素原子的最外层电子数为内层电子总数的
,将B和D分别溶于水,所得溶液按恰当比例混合,可得一种不含金属元素的盐溶液,请写出A与H2O反应的化学方程式:_____________________________________;
B转化为C的化学方程式为_______________________________________。
(1)①Fe+4H++NO3—=Fe3++NO↑+2H2O
②
离子键、极性共价键 (2)Al3++3H2O
Al(OH)3+3H+ (3)Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ 4NH3+5O2
4NO+6H2O
【解析】(1)①A为有色气体,和水反应后生成一种气体E和能与金属反应的物质B,且B能连续和金属F反应,可知F为变价金属,可推断B为硝酸,F为Fe,C为Fe(NO3)3,D为Fe(NO3)2,A为NO2,E为NO。②E具有漂白性且A为有色气体,可推断A为Cl2,E为HClO,则B为盐酸;C为直线形分子,根据题意可推断C为CO2;根据焰色反应可推断F为Na2CO3,则D为NaHCO3,D中含有离子键和极性共价键。(2)A为淡黄色固体且能和水反应,可推断A为Na2O2;D为白色沉淀,且A和D的式量相等,所以D为Al(OH)3,B为NaOH,F中含有Al3+,C中含有AlO2—,F的水溶液呈酸性是因为Al3+发生水解反应。(3)根据核外电子数的关系可知A中含有镁元素,B和D溶于水得到一种不含金属元素的盐,可推断其为铵盐,由B→C→D可推断B、C、D中都含有氮元素,所以A为Mg3N2,B为NH3,F为O2,C为NO,D为NO2。
纳米技术制成的金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
离能(kJ·mol-1) | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 932 | 1 821 | 15 390 | 21 771 |
B | 738 | 1 451 | 7 733 | 10 540 |
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了________。
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(2)ACl2分子中A的杂化类型为________。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C—C的键长为154.45 pm,C60中C—C键长为145~140 pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确________,并阐述理由___________________。
(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式______________,该物质的K原子和C60分子的个数比为________。
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(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是______________________________,NCl3分子的VSEPR模型为________。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则一个Si60分子中π键的数目为________。
某课外活动小组做了一个有趣的实验:将2 g铝粉和3 g碘粉小心混合均匀,分为质量相等的3份,分别进行如下实验。现将实验记录列表如下,根据表中实验事实作出推断,其中正确的是(双选) ( )。
第一份 | 加入0.5 g水 | 很快产生火花 |
第二份 | 加入1 g胆矾 | 约需30 s产生火花 |
第三份 | 加入1 g无水硫酸铜 | 1 min时仍没有明显反应现象 |
A.水可能是起催化作用而增大铝与碘的化学反应速率
B.铝和碘不需任何条件即可发生化学反应生成AlI3
C.第一份和第二份实验中还可能观察到紫色的烟
D.第三份实验中是因为铝和硫酸铜发生了置换反应