题目内容
【题目】现有四种短周期元素A、B、C、D,已知:①C、D在同一周期,A、B在同一主族;②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等;③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同;④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2,B与A2C反应生成气体A2,A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸,其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答:
(1)写出元素符号:A________、D________。
(2)在A2C、B2C2、DC2和D2A4中,含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式是________,按原子轨道重叠方式,其非极性键的类型是________;化合物分子中的键角是180°的是________(填结构式)。
(3)D2A4是_______分子(填极性或非极性),1个该分子中含有________个σ键、________个π键。
【答案】H C
键 O=C=O 非极性 5 1
【解析】
由A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸,其产物是一种常温下常见的无色无味的液体可知,A为H元素,C为O元素;由C、D在同一周期,A、B在同一主族,B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2可知,B2C2为Na2O2,A2C为H2O,DC2为CO2,则C为Na元素,D为C元素。
(1)由分析可知A为H元素,D为C元素,故答案为:H;C;
(2)H2O为共价化合物,不含有离子键,Na2O2为离子化合物,含有离子键和非极性共价键,CO2为共价化合物,不含有离子键,C2H4为共价化合物,不含有离子键,则含有离子键和非极性共价键的Na2O2的电子式为
,过氧根离子中O原子间以头碰头的形式形成
键;化合物分子中的键角是180°的是CO2,结构式为O=C=O,故答案为:
;
键;O=C=O;
(3)C2H4为结构对称的非极性分子,分子中含有4个碳氢σ键,1个碳碳σ和1个碳碳π,故答案为:非极性;5;1。
【题目】某小组在验证反应“Fe+2Ag+=Fe2++2Ag”的实验中检测到Fe3+,发现和探究过程如下。
向硝酸酸化的0.05 mol·L-1硝酸银溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,烧杯底部有黑色固体,溶液呈黄色。
(1)检验产物
①取少量黑色固体,洗涤后,_______(填操作和现象),证明黑色固体中含有Ag。
②取上层清液,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中含有_______________。
(2)针对“溶液呈黄色”,甲认为溶液中有Fe3+,乙认为铁粉过量时不可能有Fe3+,乙依据的原理是___________________(用离子方程式表示)。针对两种观点继续实验:
①取上层清液,滴加KSCN溶液,溶液变红,证实了甲的猜测。同时发现有白色沉淀产生,且溶液颜色变浅、沉淀量多少与取样时间有关,对比实验记录如下:
序号 | 取样时间/min | 现象 |
ⅰ | 3 | 产生大量白色沉淀;溶液呈红色 |
ⅱ | 30 | 产生白色沉淀;较3 min时量少;溶液红色较3 min时加深 |
ⅲ | 120 | 产生白色沉淀;较30 min时量少;溶液红色较30 min时变浅 |
(资料:Ag+与SCN-生成白色沉淀AgSCN)
② 对Fe3+产生的原因作出如下假设:
假设a:可能是铁粉表面有氧化层,能产生Fe3+;
假设b:空气中存在O2,由于________(用离子方程式表示),可产生Fe3+;
假设c:酸性溶液中NO3-具有氧化性,可产生Fe3+;
假设d:根据_______现象,判断溶液中存在Ag+,可产生Fe3+。
③ 下列实验Ⅰ可证实假设a、b、c不是产生Fe3+的主要原因。实验Ⅱ可证实假设d成立。
实验Ⅰ:向硝酸酸化的________溶液(pH≈2)中加入过量铁粉,搅拌后静置,不同时间取上层清液滴加KSCN溶液,3 min时溶液呈浅红色,30 min后溶液几乎无色。
实验Ⅱ:装置如图。其中甲溶液是________,操作及现象是________________。
![]()
(3)根据实验现象,结合方程式推测实验ⅰ~ⅲ中Fe3+浓度变化的原因:______。