[化学选修-物质结构与性质]
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大.其中A、C原子的L层有2个未成对电子.D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构.F3+离子M层3d轨道电子为半满状态.请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为
C<O<N
C<O<N

(2)A最简单的氢化物的分子空间构型是
正四面体
正四面体
,其中心原子采取
sp3
sp3
杂化,属于
非极性分子
非极性分子
(填“极性分子”和“非极性分子”).
(3)F和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:
元    素 M F
电离能
(kJ?mol-1
I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难.对此,你的解释是
Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定
Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定

(4)晶体熔点:DC
EC(填“<、=、>”),原因是
MgO与CaO都为离子晶体,Mg2+半径小于Ca2+,则MgO的晶格能大于CaO,所以熔点高
MgO与CaO都为离子晶体,Mg2+半径小于Ca2+,则MgO的晶格能大于CaO,所以熔点高

(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下:
熔点/K 沸点/K 标准状况时在水中的溶解度
H2S 187 202 2.6
H2C2 272 423 以任意比互溶
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键
H2O2分子间存在氢键,与水分子可形成氢键
草酸(H2C2O4)是一种重要的有机化工原料.为探究草酸的性质,某化学研究性学习小组查阅了有关资料,有关物质的部分性质如下表:
物质 熔点/℃ 化学性质
H2C2O4 189.5℃ 有毒,具有腐蚀性,易溶于水,二元弱酸.
100℃开始升华,157℃时开始分解.
草酸与浓硫酸混合加热产生CO2、CO和H2O.
草酸钙和草酸氢钙均为白色不溶物
[实验一]根据下图提供的仪器和试剂(可重复使用),设计实验证明草酸的受热分解产物中含有CO2和CO(部分夹持仪器和加热装置省略)

(1)用字母表示接口的正确连接顺序.
a→b→c→
f
f
g
g
→d→e→
h
h
i
i
b
b
c
c
→尾气处理
(2)用上图提供的仪器和试剂做实验时,装置B中出现白色浑浊,也不能说明一定有CO2,原因是
草酸蒸气也可以使澄清石灰水变浑浊,无法确定二氧化碳的存在,
草酸蒸气也可以使澄清石灰水变浑浊,无法确定二氧化碳的存在,
;请你提出改进意见
在A前添加一个盛水的洗气瓶,除去草酸蒸气
在A前添加一个盛水的洗气瓶,除去草酸蒸气

(3)利用改进后装置进行的实验时,要先加热
A
A
 装置,(填“A”、“B”、“C”、“D”、“E”,下同)后加热
E
E
 装置;能证明分解产物中有CO的实验依据是
E中黑色氧化铜变红,E后的澄清石灰水变浑浊
E中黑色氧化铜变红,E后的澄清石灰水变浑浊

[实验二]探究草酸与酸性高锰酸钾的反应
(4)向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高锰酸钾溶液时,可观察到溶液由紫红色变为近乎无色,可推测草酸可能具有
还原性
还原性

(5)学习小组的同学发现,当向草酸溶液中逐滴加入硫酸酸化高锰酸钾溶液时,溶液褪色总是先慢后快.为探究其原因,同学们做了如下的对比实验:
实验序号 H2C2O4(aq) KMnO4(H+)(aq) MnSO4(S)
(g)
褪色时间
(S)
C(mol?L-1 V(mL) C(mol?L-1 V(mL)
实验1 0.1 2 0.01 4 0 30
实验2 0.1 2 0.01 4 5 4
该对比实验的结论是
反应生成的Mn2+有催化作用,加快了反应速率
反应生成的Mn2+有催化作用,加快了反应速率
 0  15792  15800  15806  15810  15816  15818  15822  15828  15830  15836  15842  15846  15848  15852  15858  15860  15866  15870  15872  15876  15878  15882  15884  15886  15887  15888  15890  15891  15892  15894  15896  15900  15902  15906  15908  15912  15918  15920  15926  15930  15932  15936  15942  15948  15950  15956  15960  15962  15968  15972  15978  15986  203614 

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