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X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大.X是所有元素中原子半径...

X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大.X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态.请回答下列问题:

(1)Q+核外电子排布式为___________;

(2)化合物X2W2中W的杂化方式为___________,ZW2-离子的立体构型是___________;

(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是___________(填化学式),原因是___________;

(4)将Q单质的粉末加入到ZX3的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为___________;

(5)Y有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图,该晶体一个晶胞的Y原子数为___________,Y原子的配位数为___________,若晶胞的边长为a pm,晶体的密度为ρ g/cm3,则阿伏加德罗常数的数值为___________(用含a和ρ的代数式表示)

 

(1)1s22s22p63s23p63d10; (2)sp3;V形; (3)SiO2; SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体; (4)2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-; (5)8;4; 【解析】 试题分析:X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大.X是所有元素中原子半径最小的,则X为H元素;Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,核外电子排布为1s22s22p2,故Y为C元素;R与Y同一主族,结合原子序数可知,R为Si,而Z原子单电子数在同周期元素中最多,则外围电子排布为ns2np3,原子序数小于Si,故Z为N元素;W与Z同周期,第一电离能比Z的低,则W为O元素;Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态,不可能为短周期元素,原子序数小于30,故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则Q为Cu元素。 (1)Cu+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10,故答案为:1s22s22p63s23p63d10; (2)化合物H2O2中结构式为H-O-O-H,O原子价层电子对数为2+×(6−2)=4,故O原子采取sp3杂化;NO2-离子中N原子孤电子对数为×(5+1−2×2)=1、价层电子对数为2+1=3,故其立体构型是V形,故答案为:sp3;V形; (3)Y、R的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅,SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体,故沸点较高的是 SiO2,故答案为:SiO2; SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体; (4)将Cu单质的粉末加入到NH3的浓溶液中,并通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,反应生成[Cu(NH3)4]2+,该反应的离子方程式为:2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-,故答案为:2Cu+8NH3+O2+2H2O=2[Cu(NH3)4]2++4OH-; (5)碳有多种同素异形体,其中一种同素异形体的晶胞结构如图,该晶体一个晶胞的Y原子数为:4+8×+6×=8;每个Y与周围的4个Y原子相邻,故Y原子的配位数为4;若晶胞的边长为a pm,则晶胞体积为(a×10-10)3cm3,晶体的密度为ρ g/cm3,则晶胞质量为(a×10-10)3cm3×ρ g/cm3=ρa3×10-30ρ g,则8×g=ρa3×10-30ρ g,故NA=,故答案为:8;4;。 【考点定位】考查位置结构性质的相互关系应用 【名师点晴】本题是对物质结构的考查,涉及核外电子排布、杂化轨道、分子构型、晶体类型与性质、配合物、晶胞结构与计算等,需要学生具备扎实的基础。价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型),根据价电子对互斥理论,价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数.σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=×(a-xb),a指中心原子价电子个数,x指配原子个数,b指配原子形成稳定结构需要的电子个数;分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布,不包括中心原子未成键的孤对电子;实际空间构型要去掉孤电子对,略去孤电子对就是该分子的空间构型。  
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由Ca3(PO4)2、SiO2、焦炭等为原料生产硅胶(SiO2•nH2O)、磷、磷酸及CH3OH,下列工艺过程原料综合利用率高,废弃物少

(1)上述反应中,属于置换反应的是___________[选填:()()()()()].

(2)高温下进行的反应Ⅱ的化学方程式为:___________;固体废弃物CaSiO3可用于___________;

(3)反应Ⅲ需在隔绝氧气和无水条件下进行,其原因是___________;

(4)CH3OH可用作燃料电池的燃料,在强酸性介质中,负极的电极反应式为___________;

(5)指出()这一环节在工业生产上的意义___________;

(6)写出由P→H3PO4 有关反应式①___________,②___________。

 

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碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。回答下列问题:

(1)大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2,该反应的还原产物为___________;

(2)上述浓缩液中含有I-、Cl-等离子,取一定量的浓缩液,向其中滴加AgNO3溶液,当AgCl开始沉淀时,溶液中为:___________,已知Ksp(AgCl)=1.8×10-10,Ksp(AgI)=8.5×10-17

(3)已知反应2HI(g)H2(g)+I2(g)的△H=+11kJ•mol-1,1molH2(g)、1molI2(g)分子中化学键断裂时分别需要吸收436kJ、151kJ的能量,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为___________ kJ

(4)Bodensteins研究了下列反应:2HI(g)H2(g)+I2(g)在716K时,气体混合物中碘化氢的物质的量分数x(HI)与反应时间t的关系如表:

①根据上述实验结果,该反应的平衡常数K的计算式为:___________;

②上述反应中,正反应速率为v=kx2(HI),逆反应速率为v=kx(H2)x(I2),其中k、k为速率常数,则k为___________(以K和k表示).若k=0.0027min-1,在t=40min时,v=___________min-1

③由上述实验数据计算得到v~x(HI)和v~x(H2)的关系可用如图表示.当升高到某一温度时,反应重新达到平衡,相应的点分别为___________(填字母)

 

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次磷酸(H3PO2)是一种精细化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:

(1)H3PO2是一元中强酸,写出其电离方程式:___________。

(2)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的银离子还原为银单质,从而可用于化学镀银.

(H3PO2)中,磷元素的化合价为___________。

②利用(H3PO2)进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4:1,则氧化产物为:___________(填化学式)

③NaH2PO2 正盐还是酸式盐?___________,其溶液显___________性(填“弱酸性”、“中性”、或者“弱碱性”)

(3)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与硫酸反应,写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式___________。

(4)(H3PO2)也可以通过电解的方法制备.工作原理如图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过):

①写出阳极的电极反应式___________;

②分析产品室可得到H3PO2的原因___________;

③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2,将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替,并撤去阳极室与产品室之间的阳膜,从而合并了阳极室与产品室,其缺点是___________杂质该杂质产生的原因是___________。

 

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ClO2与Cl2的氧化性相近在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究

(1)仪器D的名称是___________,安装F中导管时,应选用图2中的___________。

(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl═2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜___________(填“快”或“慢”)

(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是___________。

(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为___________,在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是___________。

(5)已吸收ClO2气体的稳定剂Ⅰ和稳定剂Ⅱ,加酸后释放ClO2的浓度随时间的变化如图3所示,若将其用于水果保鲜,你认为效果较好的稳定剂是___________,原因是___________。

 

 

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一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中,收集到气体V L(标准状况),向反应后的溶液中(存在Cu2+和SO42-)加入足量NaOH,产生蓝色沉淀,过滤,洗涤,灼烧,得到CuO 12.0g,若上述气体为NO和NO2的混合物,且体积比为1:1,则V可能为(  )

A.9.0 L       B.13.5 L       C.15.7 L       D.16.8 L

 

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