【題目】硫酸銨[(NH4)2SO4]一種優(yōu)良的氮肥(俗稱肥田粉),適用于一般土壤和作物,能使枝葉生長旺盛,提高果實品質和產(chǎn)量,增強作物對災害的抵抗能力,可作基肥、追肥和種肥,與氫氧化鈣在加熱的條件下可以生成氨氣。根據(jù)所學知識回答下列問題:
(1)基態(tài)S原子的價電子排布式為____________,能量最高的電子所處的能層的符號為_________。
(2)SO42-空間構型為__________,中心原子的軌道雜化方式是________,寫出一個與SO42-互為等電子體的分子的化學式__________。
(3)氨氣的沸點(-33.5℃)高于硫化氫的沸點(-60.4℃)的主要原因是:_____________________________。
(4)O、N、S的第一電離能從大到小的順序是___________________。
(5)硫酸銅溶液中通入過量的氨氣會生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個數(shù)為________。
(6)以四氯化鈦、碳化鈣、疊氮酸鹽作原料,可以生成碳氮化鈦化合物。其結構如下圖所示,這種碳氮化鈦化合物的化學式為________。若將該晶體的晶胞重新切割,使碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是__________________________________。
【答案】 3s23p4 M 正四面體 sp3 CCl4或SiF4等 均為分子晶體,而氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒有氫鍵 N>O>S 16NA Ti4CN3 頂點和前后左右面心
【解析】試題分析:(1)基態(tài)S原子最外層有6個電子,排布在3s、3p能級上;離原子核越遠能量越高;(2)根據(jù)價電子對數(shù)判斷S原子軌道雜化方式;根據(jù)價電子理論判斷SO42-空間構型;等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子;(3)氨氣分子間有氫鍵;(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài),所以第一電離能大于相鄰的O原子;同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離能O大于S原子;(5)Cu和N之間是配位鍵、N和H之間是共價鍵,單鍵都是σ鍵;(6)根據(jù)均攤法計算化學式;根據(jù)晶胞結構分析氮原子在新晶胞中的位置。
解析:(1)基態(tài)S原子最外層有6個電子,排布在3s、3p能級上,所以基態(tài)S原子的價電子排布式為3s23p4;離原子核越遠能量越高,能量最高的電子所處的能層是第三層,符號為M;(2)S原子的價電子對數(shù)是 ,孤對電子為0,所以SO42-空間構型正四面體; S原子軌道雜化方式為sp3;等電子體是指具有相同價電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,所以與SO42-互為等電子體的分子的化學式是CCl4或SiF4;(3)氨氣分子間有氫鍵,H2S分子間沒有氫鍵,所以氨氣的沸點高于硫化氫的沸點;(4)N原子2p軌道為半充滿狀態(tài),所以第一電離能大于相鄰的O原子,同主族元素從上到下第一電離能逐漸減小,所以第一電離能O大于S原子,所以O、N、S的第一電離能從大到小的順序是N>O>S;(5)Cu和N之間是配位鍵、N和H之間是共價鍵,單鍵都是σ鍵,所以1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ鍵的個數(shù)為16 NA;(6)原子數(shù)是 、N原子數(shù)是 、C原子數(shù)是 ,化學式是Ti4CN3;根據(jù)晶胞結構,若碳原子位于新晶胞的上下面心,則氮原子在新晶胞中的位置是頂點和前后左右面心。
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【題目】常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A. 新制飽和氯水中:Al3+、Cu2+、SO42-、Br-
B. 使甲基橙變紅的溶液中:Mg2+、Fe3+、NO3-、SCN-
C. =1×10-13mol·L-1的溶液中:Na+、K+、C1-、AlO2-
D. 由水電離的c(H+)=1×10-13mol·L-1的溶液中:Ca2+、Ba2+、Cl-、HCO3-
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【題目】氯乙烯是合成聚氯乙烯的單體,制取氯乙烯的方法有乙炔加成法、乙烯氧氯化法等。
(1)乙炔加成法包含的主要反應如下:
CaO+3CCaC2+CO↑
CaC2+2H2O→Ca(OH)2+HC≡CH↑
HC≡CH+HClCH2=CHCl
①CaC2的電子式為__________。
②該方法具有設備簡單、投資低、收率高等優(yōu)點;其缺點是_________________(列舉2點)。
(2)乙烯氧氯化法包含的反應如下:
CH2=CH2(g)+Cl2(g)→ClCH2-CH2Cl(g) △H1
2CH2=CH2(g)+4HCl(g)+O2(g)→2ClCH2-CH2Cl(g)+2H2O(g)△H2
ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g)△H3
總反應:4CH2=CH2(g)+2Cl2(g)+O2(g)→4CH2=CHCl(g)+2H2O(g) △H4
則△H4=__________(用含△H1、△H2、△H3 的代數(shù)式表示)。
(3)將一定量的1,2-二氯乙烷充入密閉容器中,發(fā)生反應:ClCH2-CH2Cl(g)→CH2=CHCl(g)+HCl(g),兩 種 物 質 的物 質 的 量分數(shù) (w) 與 溫度的關系如圖所示。
①溫度低于290℃時,氯乙烯的產(chǎn)率為0,其原因是______________________;該反應的△H________(填“>”或“<”) 0。
②已知A點的總壓強為101kPa,則A點對應溫度下的平衡常數(shù)Kp=_______(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質的量分數(shù),保留小數(shù)點后兩位數(shù)字)。
③不考慮反應的選擇性,若要進一步提高氯乙烯的平衡產(chǎn)率,則可以采取的措施是_____________(任寫兩條)。
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【題目】在堿的作用下,兩分子酯縮合形成β—羰基酯,同時失去一分子醇,該反應稱克萊森(R·L·Claisen)酯縮合反應,其反應機理如下:2RCH2COOC2H5+C2H5OH。利用Claisen反應制備化合物H的一種合成路線如下:
回答下列問題:
(1)A的名稱為__________,C的結構簡式為__________。
(2)F中含氧官能團的名稱是__________;反應Ⅱ的反應類型是__________。
(3)E→F反應的化學方程式為_________________________________。
(4)B的含有苯環(huán)的同分異構體有_____________種(B自身除外),其中核磁共振氫譜顯示3組峰的結構簡式為__________、__________。
(5)乙酰乙酸乙酯( )是一種重要的有機合成原料,寫出由乙醇制備乙酰乙酸乙酯的合成路線(無機試劑任選)。______________
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【題目】重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實驗室的重要氧化劑,工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,雜質為SiO2、Al2O3)為原料生產(chǎn)它,實數(shù)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如下圖。
涉及的主要反應是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO312Na2CrO4+3Fe2O3+7KC1+12H2O。
(1)進入反應器①之前將鉻鐵礦粉碎的目的是____________________________。
(2)步驟②過濾得到的濾渣主要成分是_______________。過濾所需的玻璃儀器有_________________。
(3)操作④中酸化時,CrO42-轉化為Cr2O72-,寫出平衡轉化的離子方程式:_________________________。
(4)操作③調(diào)節(jié)溶液pH=7~8的目的是_________________________。
(5)工業(yè)上也常用電解法處理酸性含鉻廢水,用耐酸電解槽,鐵板作電極,槽中盛放酸性含Cr2O72-的廢水,原理示意圖如下圖。
B為電解池的________極,寫出陽極的電極反應式____________________。陽極區(qū)域溶液中發(fā)生反應的離子方程式為____________________________________。為了使Cr3+和Fe3+轉化為Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀,向反應后的溶液中加入一定量的燒堿,若溶液中c(Fe3+)=1.0×10-12mo1·L-1,則溶液中c(Cr3+)=_________mo1·L-1。{已如Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-28,Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31}
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【題目】常溫下,將除去表面氧化膜的Al、Cu片插入濃HNO3中組成原電池(圖1),測得原電池的電流強度(I)隨時間(t)的變化如圖2所示,下列說法正確的是
A. 0-t1時,原電池的負極是銅片
B. 0-t1時,正極的電極反應式是2H++2e-=H2↑
C. t1時刻,電流方向發(fā)生變化的原因是Al 在濃硝酸中發(fā)生鈍化,氧化膜阻止了Al進一步反應
D. tl時刻后,電子從鋁經(jīng)過導線流向銅
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【題目】小明為探究元素周期表中元素性質的遞變規(guī)律,設計了如下系列實驗。
(1)若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4,C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察C中溶液的現(xiàn)象為__________,寫出B中反應的離子方程式__________。
(2)欲證明非金屬性:C>Si,若在A中加稀鹽酸,則B中加__________。C中加__________溶液(以上均填物質的化學式),觀察到C中__________的現(xiàn)象,即可證明。C中反應的離子方程式__________。但小剛認為該實驗存在不合理性,請簡要說明__________。如何改進__________。
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【題目】將下列四組物質的序號按要求填入制定的位置
(1)__________組兩者互為同位素 (2)_________組兩者互為同系物
(3)__________組兩者互為同分異構體(4)_________組兩者是同一物種
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【題目】CuSO4是一種重要的化工原料,其有關制備途徑如圖所示。下列說法正確的是
A. 途徑①所用混酸中H2SO4與HNO3物質的量之比最好為2∶3
B. 利用途徑③制備16g硫酸銅,消耗硫酸的物質的量為0.1mol
C. 生成等量的硫酸銅,三個途徑中參加反應的硫酸的物質的量:①=②=③
D. 與途徑①、③相比,途徑②更好地體現(xiàn)了綠色化學思想
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