某烟道气的主要成分是CO2,并含有少量硫氧化物、氮氧化物等杂质。其中的硫元素可在高温下通过CH4的作用回收,主要反应如下:2SO2(g)+CH4(g)⇌CO2(g)+2H2O(g)+S2(g)+Q(Q>0)
(1)以mol/(L•min)为单位,SO2的反应速率是S2生成速率的_________ 倍。
(2)恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______ (选填编号)
a.混合气体中水蒸气含量不再变化
b.混合气体密度不发生变化
c.容器内压强不再变化
d.混合物平均相对分子质量不再变化
达到平衡后升高体系温度,则平衡常数K_________ (填“增大”、“减小”、或“不变”)。
(3)请在下式中标出上述反应中电子转移的方向和数目:_____
2SO2(g)+CH4(g)⇌…该反应的氧化产物是_________ 。SO2的主要性质除氧化性、漂白性外还有________ 性。
(4)该反应混合物中有两种极性分子,分别是______ 和_____ ;固态硫的分子式可能是S8,它与S2互为________ 。
(5)烟道气中的NO2也能与CH4反应并生成无害气体,完全转化3.0molNO2气体时,需要甲烷的物质的量为__________ mol.
(1)以mol/(L•min)为单位,SO2的反应速率是S2生成速率的
(2)恒容条件下,不能说明该反应已经达到平衡状态的是
a.混合气体中水蒸气含量不再变化
b.混合气体密度不发生变化
c.容器内压强不再变化
d.混合物平均相对分子质量不再变化
达到平衡后升高体系温度,则平衡常数K
(3)请在下式中标出上述反应中电子转移的方向和数目:
2SO2(g)+CH4(g)⇌…该反应的氧化产物是
(4)该反应混合物中有两种极性分子,分别是
(5)烟道气中的NO2也能与CH4反应并生成无害气体,完全转化3.0molNO2气体时,需要甲烷的物质的量为
更新时间:2020-03-25 01:57:23
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【推荐1】侯氏制碱法是我国化学工程专家侯德榜将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来生产纯碱的方法。主要过程如图所示(部分物质已略去):请回答下列问题:
(1)纯碱的化学式为___________ (填“”或“”);
(2)操作①的名称是___________ (填“蒸发”或“过滤”);
(3)上述实验过程中可以循环使用的物质是___________ (填化学式);
(4)工业上可以用氨生产尿素,其方程式为,一定温度下,将1 mol 和2 mol 充入体积为1L的密闭容器中,5 min后测得的物质的量为0.6 mol,则:
①对上述反应,若适当升高温度,化学反应速率会___________ (填“增大”或“减小”);
②用的浓度变化表示该反应的平均速率为___________ mol/(L·min)。
(1)纯碱的化学式为
(2)操作①的名称是
(3)上述实验过程中可以循环使用的物质是
(4)工业上可以用氨生产尿素,其方程式为,一定温度下,将1 mol 和2 mol 充入体积为1L的密闭容器中,5 min后测得的物质的量为0.6 mol,则:
①对上述反应,若适当升高温度,化学反应速率会
②用的浓度变化表示该反应的平均速率为
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐2】某小组同学查到一份研究过氧化氢溶液与氢碘酸()反应的实验资料,具体如下。
资料1:室温下,过氧化氢溶液可与氢碘酸反应:
资料2:碘单质溶于水后,溶液为棕黄色。
资料3:实验数据如表所示。
(1)通过资料了中的数据,可以得出的结论是_______ 。
(2)资料3中编号为1的实验继续反应,20s后测得过氧化氢浓度为,则_______ 。
(3)该小组同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中,未观察到溶液变为棕黄色,却观察到有无色气体产生。于是,该小组同学提出假设:可能是过氧化氢分解反应的催化剂。
①小组同学提出上述假设的依据是_______ 。
②请设计实验方案验证假设:可能是过氧化氢分解反应的催化剂。(仪器和试剂可自选)
实验方案:_______ 。
(4)某研究人员通过研究得到以下两组数据(为反应的活化能)。
第1组:
第2组:
结合第1组和第2组数据,你认为他所研究的问题是_______ 。
资料1:室温下,过氧化氢溶液可与氢碘酸反应:
资料2:碘单质溶于水后,溶液为棕黄色。
资料3:实验数据如表所示。
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
0.1 | 0.1 | 0.1 | 0.2 | 0.3 | |
0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.1 | 0.1 | |
从混合到出现棕黄色时间/s | 13 | 6.5 | 4.3 | 6.6 | 4.4 |
(2)资料3中编号为1的实验继续反应,20s后测得过氧化氢浓度为,则
(3)该小组同学欲用碘化钾替代氢碘酸验证上述实验。在实验过程中,未观察到溶液变为棕黄色,却观察到有无色气体产生。于是,该小组同学提出假设:可能是过氧化氢分解反应的催化剂。
①小组同学提出上述假设的依据是
②请设计实验方案验证假设:可能是过氧化氢分解反应的催化剂。(仪器和试剂可自选)
实验方案:
(4)某研究人员通过研究得到以下两组数据(为反应的活化能)。
第1组:
反应 | |||
A | 100 | 298→318 | 14.0 |
反应 | ||
A | 100 | 3205 |
B | 120 |
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐3】广义的化学反应速率可以用参加化学反应的任一种物质“在单位时间内某一可测的物理量的变化量”来表示,即V(A) =,ΔX(A)表示物质A物理量(如质量、浓度等)的改变量。某学习小组用块状纯锌和200mL稀硫酸反应研究化学反应速率,实验装置图如右图。
可选用试剂及规格:纯锌、粗锌(含铜杂质)、1mol/L 稀硫酸、2mol/L 稀硫酸,
反应温度:250C 、350C
(1)请写出锌和硫酸反应的离子方程式________________________________________
(2)为表达锌和硫酸反应快慢,该学习小组设计了如下表格,请填充表格丁、戊、己三处。
(3)该学习小组选用0.1 mol Zn和200 mL 1mol/L 稀硫酸(硫酸过量)在250C反应进行研究,用秒表计时,至锌块完全溶解且溶液中不再有气泡放出时,记录反应时间为5分钟,该反应速率V(H+) =____________
(4)该小组对“影响反应速率的因素”进行了分析,设计如下系列实验,庚辛壬癸四处空白。
可选用试剂及规格:纯锌、粗锌(含铜杂质)、1mol/L 稀硫酸、2mol/L 稀硫酸,
反应温度:250C 、350C
(1)请写出锌和硫酸反应的离子方程式
(2)为表达锌和硫酸反应快慢,该学习小组设计了如下表格,请填充表格丁、戊、己三处。
编号 | 反应速率表达式的定义 | 反应速率表达式 | 反应速率单位 |
① | 单位时间内H+浓度的变化量 | V(H+) = | mol / (L.min) |
② | 丁 | 戊 | 己 |
③ | 单位时间内生成H2标况下的体积 | V(H2) = | L / min |
(4)该小组对“影响反应速率的因素”进行了分析,设计如下系列实验,庚辛壬癸四处空白。
编号 | 锌的形状 | 锌的规格 | 硫酸的浓度 | 反应温度 | 实验设计的目的 |
① | 块状 | 纯锌 | 1mol/L | 250C | 实验①和②研究的目的是庚 实验②和③研究硫酸浓度对反应速率影响; 实验③和④研究锌的规格对反应速率影响; 实验④和⑤研究的目的是癸 |
② | 颗粒状 | 纯锌 | 1mol/L | 250C | |
③ | 颗粒状 | 纯锌 | 辛 | 250C | |
④ | 颗粒状 | 壬 | 2mol/L | 250C | |
⑤ | 颗粒状 | 粗锌 | 2mol/L | 350C | |
…… |
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解答题-原理综合题
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【推荐1】我国力争于2030年前做到碳达峰,2060年前实现碳中和。资源化利用对缓解碳减排压力具有重要意义。在二氧化碳催化加氢制甲烷的反应体系中,主要发生反应的热化学方程式为:
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
向恒压、密闭容器中通入和,平衡时体系内、、的物质的量(n)与温度(T)的变化关系如图所示。
(1)反应Ⅰ的平衡常数表达式为_______ 。
(2)盖斯定律的重要价值是可以利用已知反应的反应热求得未知反应的反应热,利用上述反应计算的_______ 。
(3)结合反应Ⅱ、Ⅲ,解释图中的物质的量随温度的变化的原因:_______ 。
(4)在实际生产中为了提高甲烷的产量,选择的反应条件为较低温度和使用合适的催化剂,从反应原理角度说明选择较低温度的理由:_______ 。
反应Ⅰ:
反应Ⅱ:
反应Ⅲ:
向恒压、密闭容器中通入和,平衡时体系内、、的物质的量(n)与温度(T)的变化关系如图所示。
(1)反应Ⅰ的平衡常数表达式为
(2)盖斯定律的重要价值是可以利用已知反应的反应热求得未知反应的反应热,利用上述反应计算的
(3)结合反应Ⅱ、Ⅲ,解释图中的物质的量随温度的变化的原因:
(4)在实际生产中为了提高甲烷的产量,选择的反应条件为较低温度和使用合适的催化剂,从反应原理角度说明选择较低温度的理由:
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【推荐2】二氧化碳催化加氢制甲醇,有利于减少温室气体二氧化碳。回答下列问题:
二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1
合成总反应在起始物n/n=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃下的x~p、在p=5×105Pa下的x~t如图所示。
(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式Kp=_____ 。
(2)图中对应等压过程的曲线是_____ ,判断的理由是_____ 。
(3)当x=0.10时,CO2的平衡转化率α=_____ ,反应条件可能为_____ 或_____ 。
二氧化碳加氢制甲醇的总反应可表示为CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0。
该反应一般认为通过如下步骤来实现:
①CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g) ΔH1=+41kJ·mol-1
②CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH2=-90kJ·mol-1
合成总反应在起始物n/n=3时,在不同条件下达到平衡,设体系中甲醇的物质的量分数为x(CH3OH),在t=250℃下的x~p、在p=5×105Pa下的x~t如图所示。
(1)用各物质的平衡分压表示总反应的平衡常数,表达式Kp=
(2)图中对应等压过程的曲线是
(3)当x=0.10时,CO2的平衡转化率α=
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【推荐3】在2 L的密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
(1)写出该反应的平衡常数表达式:K=____ 。该反应达到平衡时所用时间为:____ s。
已知:K300℃>K350℃,则该反应是_____ 反应(填“放热”或“吸热”)。
(2)图表示NO2的变化的曲线是____ 。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=_______ 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是____________ 。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是___________ 。
a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
已知:K300℃>K350℃,则该反应是
(2)图表示NO2的变化的曲线是
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2)
d.容器内密度保持不变
(4)为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是
a.及时分离出NO2气体b.适当升高温度c.增大O2的浓度d.选择高效催化剂
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【推荐1】(一)用NaOH溶液吸收烟气中的SO2,将所得的Na2SO3溶液进行电解,可循环再生NaOH,同时得到H2SO4,其原理如图所示。(电极材料为石墨)
(1)写出用过量的NaOH溶液吸收烟气中的SO2的方程式___ 。
(2)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)___ 极,C口流出的物质是___ 。
(3)SO32−放电的电极反应式为___ 。
(4)电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因___ 。
(二)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),将体积比为1:2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是___
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1molSO2的同时生成1molNO
(1)写出用过量的NaOH溶液吸收烟气中的SO2的方程式
(2)图中a极要连接电源的(填“正”或“负”)
(3)SO32−放电的电极反应式为
(4)电解过程中阴极区碱性明显增强,用平衡移动原理解释原因
(二)一定条件下,NO2与SO2反应生成SO3和NO两种气体:NO2(g)+SO2(g)⇌SO3(g)+NO(g),将体积比为1:2的NO2、SO2气体置于密闭容器中发生上述反应,下列能说明反应达到平衡状态的是
A.体系压强保持不变 B.混合气体颜色保持不变
C.SO3和NO的体积比保持不变 D.每消耗1molSO2的同时生成1molNO
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【推荐2】水溶液中的离子平衡是中学化学的重要知识。
(1)①25℃时,Na2CO3溶液呈碱性,原因是___________ 水解引起的(填“Na+”或“CO”);升高温度可以__________ (填“促进”或“抑制”)Na2CO3的水解;
②常温下,pH=2的盐酸,该溶液中c( HCl )=_________________ mol/L;
(2)12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收131.3kJ热量,此反应的热化学方程式为_____________________(填字母代号)。
(3)体积为1 L的容恒密闭容器中,充入1.00 mol CO2和3.00 mol H2,一定条件下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH=-49.00 kJ·mol-1
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,二氧化碳的平均反应速率v(CO2)=______ mol·(L·min)-1;
②该反应的平衡常数的表达式K=___________________________ ;
③能说明该反应达到化学平衡状态的是__________ (填字母代号);
A.c(CO2) = c(H2O) B.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol CH3OH
C.容器内气体的压强不再变化
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是________ 。
A.升高温度 B.将H2O(g)从体系中分离 C.再充入1.00 mol CO2
(4)下图是实验室电解精炼铜装置,
①d的电极材料为________________ (填“粗铜”或“精铜”);
②c的电极反应方程式_______________________________ 。
(1)①25℃时,Na2CO3溶液呈碱性,原因是
②常温下,pH=2的盐酸,该溶液中c( HCl )=
(2)12g碳与适量水蒸气反应生成CO和H2,需吸收131.3kJ热量,此反应的热化学方程式为_____________________(填字母代号)。
A.C + H2O = CO + H2 ΔH= +131.3 kJ·mol-1 |
B.C(s)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g) ΔH= +10.94 kJ·mol-1 |
C.C(s)+ H2O(g) = CO(g) + H2(g) ΔH= +131.3 kJ·mol-1 |
测得CO2和CH3OH(g)的浓度随时间变化如下图所示。
①从反应开始到平衡,二氧化碳的平均反应速率v(CO2)=
②该反应的平衡常数的表达式K=
③能说明该反应达到化学平衡状态的是
A.c(CO2) = c(H2O) B.单位时间内消耗3mol H2,同时生成1mol CH3OH
C.容器内气体的压强不再变化
④下列措施中能使n(CH3OH)/n(CO2)增大的是
A.升高温度 B.将H2O(g)从体系中分离 C.再充入1.00 mol CO2
(4)下图是实验室电解精炼铜装置,
①d的电极材料为
②c的电极反应方程式
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解答题-原理综合题
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解题方法
【推荐3】某反应在体积为5L的恒容密闭的绝热容器中进行,各物质的量随时间的变化情况如图所示已知A、B、C均为气体。
(1)该反应的化学方程式为_______________ 。
(2)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为_______________ 。
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是_______________ 。
A.v(A)=2v(B)
B.容器内气体密度不变
C.v逆(A)=v正(C)
D.各组分的物质的量相等
E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)由图求得平衡时A的转化率为_______________ 。
(5)下表是该小组研究影响过氧化氢H2O2分解速率的因素时采集的一组数据:用制取所需的时间秒
①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、_______________ 、_______________ 等因素对过氧化氢分解速率的影响。
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?_______________ 。
(6)将质量相同但聚集状态不同的分别加入到5mL5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
①写出发生分解的化学反应方程式_______________ 。
②实验结果说明催化剂作用的大小与_______________ 有关。
(1)该反应的化学方程式为
(2)反应开始至2分钟时,B的平均反应速率为
(3)能说明该反应已达到平衡状态的是
A.v(A)=2v(B)
B.容器内气体密度不变
C.v逆(A)=v正(C)
D.各组分的物质的量相等
E. 混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
(4)由图求得平衡时A的转化率为
(5)下表是该小组研究影响过氧化氢H2O2分解速率的因素时采集的一组数据:用制取所需的时间秒
30%H2O2 | 15%H2O2 | 10%H2O2 | 5%H2O2 | |
无催化剂、不加热 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 |
无催化剂、加热 | 360s | 480s | 540s | 720s |
MnO2催化剂、加热 | 10s | 25s | 60s | 120s |
①该研究小组在设计方案时。考虑了浓度、
②从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个,说明该因素对分解速率有何影响?
(6)将质量相同但聚集状态不同的分别加入到5mL5%的双氧水中,并用带火星的木条测试。测定结果如下:
催化剂 | 操作情况 | 观察结果 | 反应完成所需的时间 |
粉末状 | 混合不振荡 | 剧烈反应,带火星的木条复燃 | 3.5分钟 |
块状 | 反应较慢,火星红亮但木条未复燃 | 30分钟 |
①写出发生分解的化学反应方程式
②实验结果说明催化剂作用的大小与
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解答题-结构与性质
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【推荐1】我国可燃冰资源一直被视为能源领域的宝藏,可燃冰被寄予厚望成为替代传统石油和天然气的清洁能源。回答下列问题:
(1)一定条件下,、都能与形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
和所含的三种元素电负性从大到小的顺序为___________ ;碳原子的最高能级的符号是___________ ,其电子云形状是___________ 。
(2)分子的空间结构为___________ 。相同条件下与在水中的溶解度较大的是,理由是___________ 。
(3)“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是___________ 。
(4)下列关于和的说法正确的是___________(填标号)。
(5)为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用置换的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是___________ 。
(1)一定条件下,、都能与形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。与形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数分子 | 分子直径/nm | 分子与的结合能E/(kJ·mol) |
0.436 | 16.40 | |
0.512 | 29.91 |
(2)分子的空间结构为
(3)“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是
(4)下列关于和的说法正确的是___________(填标号)。
A.分子中含有2个σ键和2个π键 |
B.分子中含有极性共价键,是极性分子 |
C.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以的熔点低于 |
D.和分子中碳原子的杂化类型分别是和sp |
(5)为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用置换的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586nm,根据上述图表,从物质结构及性质的角度分析,该设想的依据是
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解答题-有机推断题
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【推荐2】已知五种元素的原子序数的大小顺序为C>A>B>D>E;A、C同周期,B、C同主族,A与B形成的离子化合物A2B中所有离子的电子数相同,其电子总数为30;D和E可形成4核10个电子分子。试回答下列问题:
(1)写出五种元素名称:A_______ B________ C________ D_______ E______
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:_____________________
(3)写出下列物质的化学式、电子式或结构式:
①D元素形成的单质的结构式___________
②E和B形成化合物的电子式___________ 、___________
③A、B、E形成的化合物的化学式为________
④D、E形成的化合物空间结构型为________ 形_________ 性分子
⑤D、C、E形成的化合物的化学式为____________
⑥D、E形成的化合物为______ 化合物,(填“离子”或“共价”)包含的化学键为______________ 。
(1)写出五种元素名称:A
(2)用电子式表示离子化合物A2B的形成过程:
(3)写出下列物质的化学式、电子式或结构式:
①D元素形成的单质的结构式
②E和B形成化合物的电子式
③A、B、E形成的化合物的化学式为
④D、E形成的化合物空间结构型为
⑤D、C、E形成的化合物的化学式为
⑥D、E形成的化合物为
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【推荐3】已知A、B、C、D、E和F都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B原子价电子排布式为,C和D属同一主族,E和F属同一周期,又知F是周期表中1~18列中的第13列元素。C是周期表中电负性最大的元素,C跟E可形成离子化合物其晶胞结构如图。
(1)元素F的符号是_____ ,基态F原子中有_____ 种能量不同的电子,其价电子轨道表示式为_____ 。
(2)C与A形成的化合物比D与A形成的化合物沸点高,其原因是_____ 。
(3)从图中可以看出,C跟E形成的离子化合物的化学式为_____ ;E离子配位数为_____ 。
(4)是一种强氧化剂,由和在低温下合成,分子的电子式为_____ ,是_____ (填“极性”或“非极性”)分子。
(1)元素F的符号是
(2)C与A形成的化合物比D与A形成的化合物沸点高,其原因是
(3)从图中可以看出,C跟E形成的离子化合物的化学式为
(4)是一种强氧化剂,由和在低温下合成,分子的电子式为
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