题目内容

【题目】前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中,A+无电子,B的最简单气态氢化物能引起温室效应,D原子核外电子有8种不同的运动状态, E是用途最广泛的金属,F元素的基态原子最外能层只有一个电子,其它能层均已充满电子。

(1)E元素在周期表中的位置 ;F+的电子排布式为 。

(2)化合物BD(CA2)2中,B原子的杂化方式为 ,1mol该分子中σ键数目为 个,该物质易溶于水的主要原因是 _ _____________。

(3)ACD3中阴离子CD3-的空间构型为 ,ACD3酸性比ACD2强,原因是___________。

(4)根据等电子体原理,BD分子的电子式为 ,E与BD形成的化合物E(BD)5熔点253K,沸点376K,其固体属于 晶体。

(5)3g B2A6在足量氧气中燃烧并恢复到室温,放出Q kJ热量,则表示B2A6燃烧热的热化学方程式为

______ _ _____________。

(6)将F单质粉末加入到CA3的浓溶液中,并通入D2,充分反应后溶液呈深蓝色,写出该反应的化学方程式 _ _____________。

【答案】

(1)第4周期Ⅷ族(1分) [Ar]3d10(1分)

(2)sp2杂化(1分) 7NA(1分) 与水分子之间能形成氢键(1分)

(3)平面三角形(1分) 非羟基氧个数HNO3比HNO2多(1分)

(4)(1分) 分子(1分)

(5)C2H6(g)+ O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l), ΔH=-10QkJ/mol(2分)

(6)2Cu+ O2 + 8NH3+ 2H2O =2[Cu(NH3)4](OH)2(2分)

【解析】

试题分析:前四周期原子序数依次增大的六种元素A、B、C、D、E、F中,A+无电子,A为H元素;B的最简单气态氢化物能引起温室效应,B为C元素;D原子核外电子有8种不同的运动状态,即有8个电子,D为O元素;则C为N元素;E是用途最广泛的金属,E为Fe元素;F元素的基态原子最外能层只有一个电子,其它能层均已充满电子,F为Cu元素。

(1)Fe元素在周期表中位于第4周期Ⅷ族;Cu+的电子排布式为[Ar]3d10,故答案为:第4周期Ⅷ族;[Ar]3d10;

(2)化合物CO(NH2)2中,C原子连接有三个原子,没有孤对电子,杂化方式为sp2杂化;尿素的结构简式为,1mol该分子中σ键数目为7NA个,该分子与水分子之间能形成氢键,因此该物质易溶于水,故答案为:sp2杂化;7NA;与水分子之间能形成氢键;

(3)HNO3中阴离子NO3-中N原子上连接3个原子,孤电子对数为(5+1-3×2)=0,采用空间sp2杂化,空间构型为平面三角形,非羟基氧个数HNO3比HNO2多,HNO3酸性比HNO2强,故答案为:平面三角形;非羟基氧个数HNO3比HNO2多;

(4)根据原理,CO与N2属于等电子体,分子的电子式为,化合物的熔点253K,沸点376K,都较低,其固体属于分子晶体,故答案为:;分子;

(5)3g C2H6的物质的量为=0.1mol,则1mol燃烧放出10Q kJ热量,则表示B2A6燃烧热的热化学方程式为C2H6(g)+7/2O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l), ΔH=-10QkJ/mol,故答案为 C2H6(g)+7/2O2(g) =2CO2(g)+3H2O(l), ΔH=-10QkJ/mol;

(6)反应后溶液呈深蓝色,反应生成了铜氨络合物,反应的化学方程式为2Cu+ O2 + 8NH3+ 2H2O =2[Cu(NH3)4](OH)2,故答案为:2Cu+ O2 + 8NH3+ 2H2O =2[Cu(NH3)4](OH)2。

练习册系列答案
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【题目】为了探究化学反应速率和化学反应限度的有关问题,某研究小组进行了以下实验:

Ⅰ.以H2O2的分解反应为研究对象,实验方案与数据记录如下表,t表示收集a mL O2所需的时间。

序号

反应

温度/℃

c(H2O2)/

mol·L-1

V(H2O2)

/mL

m(MnO2)

/g

t/min

1

20

2

10

0

t1

2

20

2

10

0.1

t2

3

20

4

10

0.1

t3

4

40

2

10

0.1

t4

(1)设计实验2和实验3的目的是研究____________对化学反应速率的影响。

(2)为研究温度对化学反应速率的影响,可以将实验________和实验________作对比(填序号)。

(3)将实验1和实验2作对比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。

Ⅱ.以KI和FeCl3反应为例(2Fe3++2I-2Fe2++I2)设计实验,探究此反应存在一定的限度。可选试剂:

①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 ③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 盐酸 ⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4

实验步骤:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加几滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液;

(2)充分反应后,将溶液分成三份;

(3)取其中一份,加试剂⑥,振荡,CCl4层显紫色,说明反应生成碘;

(4)另取一份,加试剂________(填序号),现象______________,说明此反应存在一定的限度。

Ⅲ.N2O4可分解为NO2。在100 mL密闭容器中投入0.01 mol N2O4,利用现代化学实验技术跟踪测量c(NO2)。c(NO2)随时间变化的数据记录如下图所示。

(1)反应容器中最后剩余的物质有______________,其中N2O4的物质的量为________mol。

(2)c(NO2)随时间变化的曲线表明,实验测得的化学反应速率在逐渐减小,最后________。

【题目】Ⅰ.施莱辛(Schlesinger)等人提出可用NaBH4与水反应制取氢气:BH4- + 2H2O == BO2- + 4H2↑(反应实质为水电离出来的H+被还原)。研究表明,该反应生成H2的速率受外界条件影响,下表为pH和温度对NaBH4半衰期的影响(半衰期是指反应过程中,某物质的浓度降低到初始浓度一半时所需的时间)。

体系

pH

不同温度下的半衰期(min)

0℃

25℃

50℃

75℃

8

4.32×100

6.19×10-1

8.64×10-2

1.22×10-2

10

4.32×102

6.19×101

8.64×100

1.22×100

12

4.32×104

6.19×103

8.64×102

1.22×102

14

4.32×106

6.19×105

8.64×104

1.22×104

(1)已知NaBH4与水反应后所得溶液显碱性,用离子方程式表示出溶液显碱性的原因 ,溶液中各离子浓度大小关系为 。

(2)从上表可知,温度对NaBH4与水反应速率产生怎样的影响? 。

(3)反应体系的pH为何会对NaBH4与水反应的反应速率产生影响? 。

Ⅱ.肼(N2H4)又称联氨,常温下是一种无色油状液体,沸点为113.5℃。肼和氧气在不同温度和催化剂条件下生成不同产物(如图)。

温度较低时主要反应①:N2H4 + O2 N2 + 2H2O

温度较高时主要反应②:N2H4 + 2O2 2NO + 2H2O

不考虑其他反应,完成下列填空:

(4)若反应①在250℃时的平衡常数为K1,350℃时的平衡常数为K2,则K1 K2(填“>”、“<”或“=”)。

(5)反应于1100℃时达到平衡后,下列措施能使容器中增大的有 (填字母序号)。

A.恒容条件下,充入He气

B.增大容器体积

C.恒容条件下,充入N2H4

D.使用催化剂

(6)若将n mol肼和2n molO2充入某容积为n L的刚性容器中,在800℃和一定压强、合适催化剂的作用下,反应①和②同时达到平衡,实验测得N2的产率x,NO的产率为y,则该条件下反应②的平衡常数K= (用x、y的代数式表示,不必化简)。

【题目】地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。某课题组模拟地下水脱氮过程,利用如下装置探究Fe粉和KNO3溶液反应及相关因素对脱氮速率的影响。

实验过程如下:

Ⅰ.原料预处理:①先用0.1mol·L-1H2SO4洗涤Fe粉,然后用蒸馏水洗涤至中性;②将0.01mol/L KNO3溶液的pH调至2.5;③打开弹簧夹,缓慢通入N2,并保持后续反应均在N2氛围中进行;

Ⅱ.加入KNO3酸性溶液100mL,一段时间后铁粉部分溶解,溶液逐渐变为浅绿色;待铁粉不再溶解,静置后发现,剩余固体表面有少量白色物质附着;

Ⅲ.过滤剩余固体时,表面的白色物质变为红褐色;

Ⅳ.检测到滤液中存在NO3-、NH4+、Fe2+。

(1)步骤Ⅰ中用0.1mol L-1H2SO4洗涤Fe粉的目的是 ,通入N2并保持后续反应均在N2氛围中进行的目的是 。

(2)白色物质是 ,用化学方程式解释其变为红褐色的原因: 。

(3)用K3[Fe(CN)6]检验滤液中Fe2+ 的实验方案是 。

(4)取少量滤液,向其中加入几滴KSCN溶液,无明显现象;再加入几滴稀硫酸,溶液呈红色。溶液变成红色的原因是 。

(5)该课题组对影响脱氮速率的因素提出了如下假设,请你完成假设二和假设三:

①假设一:溶液的pH;假设二:____________________;假设二:____________________;

②设计实验验证上述假设一,请完善实验步骤及结论。(已知:溶液中的NO3-浓度可用离子色谱仪测定)

实验步骤:

ⅰ.分别取 的KNO3溶液于不同的试管中;

ⅱ.调节溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2;

ⅲ.分别向上述溶液中加入足量等质量的同种铁粉;

ⅳ.用离子色谱仪测定相同时间内各溶液中NO3-浓度。

实验结论: 。

【题目】短周期元素A、B、C、D、E原子序数依次增大。A是周期表中原子半径最小的元素,B原子的最外层电子数等于该元素最低化合价的绝对值,C与D能形成D2C和D2C2两种化合物,而D是同周期中金属性最强的元素,E的负一价离子与C和A形成的某种化合物分子含有相同的电子数。

(1)A、C、D形成的化合物中含有的化学键类型为___________________;

(2)已知:①E-E→2E;△H=+a kJmol-1

②2A→A-A;△H=-b kJmol-1

③E+A→A-E;△H=-c kJmol-1(“”表示形成共价键所提供的电子)

写出298K时,A2与E2反应的热化学方程式___________________;

(3)在某温度下、容积均为2L的三个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温恒容,使之发生反应:2A2(g)+BC(g)X(g);△H=-d Jmol-1(d>0,X为A、B、C三种元素组成的一种化合物).初始投料与各容器达到平衡时的有关数据如下:

实验

甲

乙

丙

初始投料

2mol A2、1mol BC

1mol X

4mol A2、2mol BC

平衡时n(X)

0.5mol

n2

n3

反应的能量变化

放出Q1kJ

吸收Q2kJ

放出Q3kJ

体系的压强

P1

P2

P3

反应物的转化率

α1

α2

α3

①该温度下此反应的平衡常数K的值为_____;

②三个容器中的反应分别达平衡时各组数据关系正确的是_____(填序号)

A.α1+α2=1 B.α3<α1 C.n2<n3<1.0mol D.P3<2P1=2P2 E.Q1+Q2=d F.Q3=2Q1

(4)在其他条件不变的情况下,将甲容器的体系体积压缩到1L,若在第8min达到新的平衡时A2的总转化率为65.5%,请在下图中画出第5min到新平衡时X的物质的量浓度的变化曲线。

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