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X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大的五种元素,基态X原子的s电子数比P电子数多...

X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大的五种元素,基态X原子的s电子数比P电子数多3个,Y、Z均位于第二周期且两元素原子的最外层电子数之和为11,Z、R同主族,M核外电子有26种运动状态,请回答下列问题:

(1)元素M的基态原子的核外电子排布式为_________________

(2)第一电离能:Y_____(填“ > ”或“<”)Z。

(3)化合物XCl3中心原子的杂化轨道类型为________;RC12的立体构型为_______

(4)H2Z、H2R的沸点分別为100℃、-60.4℃,试解释其原因:_____________________________

(5)R、M形成的一种化合物晶胞如图所示。

①该化合物的化学式为_____________

②若晶胞参数为a pm。列式计算该晶胞的密度ρ=______g·㎝-3

 

1s22s22p63s23p63d64s2{或[Ar]3d64s2} > sp2 V形 H2O分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键 FeS2 【解析】X、Y、Z、R、M是原子序数依次增大五种元素,M核外电子有26种运动状态,则M为Fe;基态X原子的s电子数比p电子数多3个,原子核外电子排布式为1s22s22p1,则X为B元素;Y、Z均位于第二周期且两元素原子的最外层电子数之和为11,则Y为N元素,Z为O元素;Z、R同主族,R为S元素。 (1) M为Fe元素,基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2,故答案为:1s22s22p63s23p63d64s2; (2)N元素原子的2p为半充满状态,较为稳定,第一电离能:N>O,故答案为:>; (3)化合物BCl3中B原子孤电子对数==0,价层电子对数=3+0=3,其B原子杂化方式为sp2;SCl2分子中S原子价层电子对个数是4且含有2个孤电子对,所以该分子空间构型是V形,故答案为:sp2;V; (4)H2O分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键,氢键导致物质的熔沸点升高,所以水的熔沸点高于硫化氢,故答案为:H2O分子间可以形成氢键,H2S分子间不能形成氢键; (5)①Fe与S形成的化合物中,黑色球个数为4、白色球个数=1+8×=2,则黑色球与白色球个数之比为2:1,所以其化学式为FeS2,故答案为:FeS2; ②ρ==g•cm-3=g•cm-3,故答案为: 。 点睛:本题考查物质结构和性质的相互关系及应用,为高频考点,涉及晶胞计算、原子杂化方式判断等知识点,明确价层电子对互斥理论、均摊法是解本题的关键,难点是晶胞计算。  
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高纯碳酸锂是制备其他高纯锂化合物及锂合金的主要原料。由粗碳酸锂(含有Na+、 K+、Ca2+等杂质离子)制备高纯碳酸锂的工艺流程如下:

碳酸锂溶解度与温度的关系如下表所示。

温度/℃

0

20

40

60

80

100

溶解度/g

1.54

1.33

1.17

1.01

0.85

0.72

 

回答下列问题:

(1)浆料酸化时,温度不宜超过25℃的主要原因是____________________

(2)蒸发时主要反应的离子方程式为________;母液循环次数对纯度、产率的影响如图所示,循环不宜起过3次的主要原因是____________________

(3)为了获得高纯Li2CO3,过滤II后的操作为________________________

 

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含氮化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用。

⑴已知298 K时,亚硝酸(HNO2)的电离平衡常数Ka=5.1×10-4,H2CO3的电离平衡常数 Ka1=4.2×10-7、Ka2=5.61×10-11

① NaNO2溶液呈____(填“酸性”“碱性”或“中性”),原因是_________(用离子方程式表示)。

②向含有1 mol碳酸钠的溶液中加入1 mol HNO2后,溶液中c(CO32-)、c(HCO3-)、c(NO2-)由大到小的顺序为________________

(2)电化学催化净化NO是处理含氮化合物的一种新方法,原理如图所示,固体电解质起到传导O2-的作用。b极为电源的_____(填“正极”或“负极”),通入NO的电极上的电极反应式为______

⑶N2O5是绿色硝化剂,能溶于水生成硝酸。常温下,向0.1 mol·L-1的氨水中加入少量N2O5,使溶液中c(NH3•H2O):c(NH4+)=5 : 9,此时溶液中 c(NH4+)+c(H+) — c(NO3-)=_____。 (25℃时,NH3•H2O的电离常数Kb=1.8×10-5)

 

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控制和治理SO2、NOx是减少酸雨和光化学烟雾的有效途径。

(1)烟气脱琉是大气污染防治研究的热点。脱硫过程涉及的反应如下:

SO2(g)+H2O(l)+HC1O(aq)H2SO4(aq)+HCl(aq) △H=a kJ•mol-1

Ca(ClO)2(aq)+H2SO4(aq) CaSO4(s)+2HClO(aq)  △H=b kJ•mol-1

则脱疏反应:Ca(ClO)2(aq)+ 2SO2(g) + 2H2O(l)CaSO4(s)+ H2SO4(aq) + 2HClO(aq)的△H=______(用含a、b的代数式表示) kJ•mol-1

(2)100℃时,向一个1 L的恒容密闭容器中充入0.2 mol NO2,发生反应:2NO2(g)N2O4(g) △H<0。测得不同时间时容器中NO2的浓度如下表所示。

时间/min

0

t1

t2

t3

t4

c(NO2)/mol·L-1

0.2

0.16

0.13

0.12

0.12

 

 

①在0~t3时间段内,N2O4的平均反应速率为______mol•L-1•min-1,NO2的平衡转化率为________

②100℃时,该反应的平衡常数K=____________

 

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为探究Ba(NO3)2和BaCl2的性质,某课外小组同学进行下列实验。

(1)甲组同学向Ba(NO3)2溶液中通入SO2,有白色沉淀生成。向BaCl2溶液中通入SO2,无明显现象。

①向Ba(NO3)2溶液中通入SO2产生的沉淀为___________(填化学式)。

②若向通入SO2的BaCl2溶液中再加入H2O2,也可产生白色沉淀,则该反应的离子方程式为________________

(2)乙组同学向BaCl2溶液中同时通入NH3和SO2,然后滴入Na2CrO4溶液,沉淀由____(填“白色”或“黄色”,下同)转变为_____。[巳知:BaCrO4为黄色固体,Ksp(BaCrO4)sp(BaSO3)]

(3)已知25 ℃时,Ksp(BaSO3)=5.5×10-7,Ksp(BaSO4)= 1.1×10-10,则该温度下,反应:

BaSO3(s) +SO42-(aq)BaSO4(s) +SO32-(aq)的平衡常数为__________

(4)向Ba(NO3)2溶液中加入少量稀硫酸调至溶液pH为2.5,加入少量新制的纳米铁粉,充分反应后,加入NaOH溶液调至碱性,产生白色沉淀。一段时间后沉淀变为灰绿色,最后变为红褐色,将悬浊液微热,可产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。则纳米铁粉与Ba(NO3)2酸性溶液发生的主要反应的离子方程式为_______________________

 

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碱式碳酸铜的成分有多种,其化学式一般可表示为xCu(OH)2•yCuCO3。某实验小组利用下图所示的装置(夹持仪器省略)为测定某碱式碳酸铜的组成。

(1)仪器X的名称为_______。装置连接完成后,装入药品前需进行的操作是__________

(2)装置A中的药品是__________,其作用是________________________

(3)若实验前后,装置C的质量增加了9.0 g,装置D的质量增加了8.8 g,则该碱式碳酸铜的化学式为________________

 

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