【題目】2015年8月12號接近午夜時分,天津濱海新區(qū)一處集裝箱碼頭發(fā)生爆炸。發(fā)生爆炸的是集裝箱內(nèi)的易燃易爆物品,爆炸火光震天,并產(chǎn)生巨大蘑菇云。根據(jù)掌握的信息分析,裝箱區(qū)的危險化學(xué)品可能有鉀、鈉、氯酸鈉、硝酸鉀、燒堿,硫化堿、硅化鈣、三氯乙烯、氯碘酸等。運(yùn)抵區(qū)的危險化學(xué)品可能有環(huán)己胺、二甲基二硫、甲酸、硝酸銨、氰化鈉、4,6-二硝基苯-鄰仲丁基苯酚等。
回答下列問題:
(1)在組成NH4NO3、NaCN兩種物質(zhì)的元素中第一電離能最大的是__________(填元素符號),解釋原因_____________________________________________
(2)二甲基二硫和甲酸中,在水中溶解度較大的是 (填名稱),原因是_______;燒堿所屬的晶體類型為______;硫化堿(Na2S)的S2-的基態(tài)電子排布式是____________。
(3)硝酸銨中,NO3-的立體構(gòu)型為 ,中心原子的雜化軌道類型為__________
(4)1mol化合物NaCN中CN-所含的π鍵數(shù)為______,與CN-互為等電子體的分子有 。(CN)2又稱為擬鹵素,實驗室可以用氰化鈉、二氧化錳和濃硫酸在加熱條件下制得,寫成該制備的化學(xué)方程式___________。
(5)鈉鉀合金屬于金屬晶體,其某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。合金的化學(xué)式為____________;晶胞中K 原子的配位數(shù)為 ;已知金屬原子半徑r(Na)=186pm、r(K)=227pm,計算晶體的空間利用率 ________(列出計算式,不需要計算出結(jié)果)。
【答案】(1)N;同周期元素第一電離能自左而右呈增大趨勢,同主族自上而下元素第一電離能逐漸減小,但N原子的2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于氧元素,故第一電離能最大的是N元素
(2)甲酸;甲酸與水形成氫鍵,而二甲基二硫與水分子間只有范德華力;離子晶體;1s2s22p63s23p6
(3)平面三角形;sp2
(4)2NA;CO或N2;2NaCN+MnO2+2H2SO4(濃)(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O
(5)KNa3(或Na3K);6;×100%(或其他合理答案均可)
【解析】
試題分析:(1)同周期元素第一電離能自左而右呈增大趨勢,同主族自上而下元素第一電離能逐漸減小,但N原子的2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于氧元素的,故NH4NO3、NaCN兩種物質(zhì)的元素中第一電離能最大的是N。
故答案為:N;同周期元素第一電離能自左而右呈增大趨勢,同主族自上而下元素第一電離能逐漸減小,但N原子的2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于氧元素,故第一電離能最大的是N元素;
(2)甲酸與水形成氫鍵,而二甲基二硫不能,二甲基二硫與水分子間只有范德華力,故二甲基二硫和甲酸中溶解度較大的是甲酸;燒堿由鈉離子和氫氧根構(gòu)成,所以燒堿是離子晶體,S2-離子核外有18個電子,其基態(tài)電子排布式為1s2s22p63s23p6。
故答案為:甲酸;甲酸與水形成氫鍵,而二甲基二硫與水分子間只有范德華力;離子晶體;1s2s22p63s23p6;
(3)NO3-離子中氮原子的孤電子對數(shù)==0,價層電子對數(shù)=3+0=3,所以NO3-立體構(gòu)型為平面三角形,中心原子氮原子的雜化軌道類型sp2。
故答案為:平面三角形;sp2;
(4)原子序數(shù)相等、價電子總數(shù)也相等的微;殡娮樱珻N-與N2互為等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似,CN-中含有C≡N三鍵,三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵數(shù),所以1mol化合物NaCN中CN-所含的π鍵數(shù)為2NA,CN-中含有兩個原子、10個價電子,與CN-互為等電子體的分子有CO、N2,
根據(jù)制取氯氣的反應(yīng)可知,氰化鈉、二氧化錳和濃硫酸在加熱條件下制得(CN)2,反應(yīng)化學(xué)方程式為:2NaCN+MnO2+2H2SO4(濃)(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O。
故答案為:2NA;CO或N2;2NaCN+MnO2+2H2SO4(濃)(CN)2+Na2SO4+MnSO4+2H2O;
(5)晶胞中,鈉原子數(shù)為12×=3,鉀原子數(shù)為8×=1,所以合金的化學(xué)式為KNa3,
根據(jù)晶胞圖可知,每個K 原子周圍有6個鈉原子,所以晶胞中K 原子的配位數(shù)為6,
晶胞中鈉原子和鉀原子體積之和為π[(186pm)3×3+(227pm)3],晶胞的邊長為鈉原子和鉀原子的直徑之和為2×(186pm+227pm),所以晶胞的體積為(2×186pm+2×227pm)3,晶體的空間利用率為=×100%。
故答案為:KNa3(或Na3K);6;×100%(或其他合理答案均可)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組儀器:①集氣瓶②漏斗③分液漏斗④容量瓶⑤托盤天平⑥膠頭滴管⑦蒸餾燒瓶⑧量筒。其中常用于物質(zhì)分離的有
A.②③⑦B.②⑥⑦C.①④⑧D.④⑥⑧
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖是元素周期表的部分,下列說法不正確的是
A. 元素最高化合價:F>S>P B. 酸性強(qiáng)弱:H2SO4>H3PO4
C. 非金屬性F>S>P D. 最外層電子數(shù):F>S>P
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】超音速飛機(jī)在平流層飛行時,尾氣中的NO會破壞臭氧層.科學(xué)家正在研究利用催化技術(shù)將尾氣中的NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2 , 化學(xué)方程式如下:2NO+2CO2CO2+N2
為了測定在某種催化劑作用下的反應(yīng)速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如表:
時間/s | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
C(NO)/molL﹣1 | 1.00×10﹣3 | 4.50×10﹣4 | 2.50×10﹣4 | 1.50×10﹣4 | 1.00×10﹣4 | 1.00×10﹣4 |
C(CO)/molL﹣1 | 3.60×10﹣3 | 3.05×10﹣3 | 2.85×10﹣3 | 2.75×10﹣3 | 2.70×10﹣3 | 2.70×10﹣3 |
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)若1molNO和1molCO的總能量比1molCO2和0.5molN2的總能量大,則上述反應(yīng)的△H0(填寫“>”、“<”、“=”.)
(2)前2s內(nèi)的平均反應(yīng)速率v(N2)= .
(3)計算4s時NO的轉(zhuǎn)化率 .
(4)下列措施能提高NO和CO轉(zhuǎn)變成CO2和N2的反應(yīng)速率的是 .
A.選用更有效的催化劑
B.升高反應(yīng)體系的溫度
C.降低反應(yīng)體系的溫度
D.縮小容器的體積
(5)研究表明:在使用等質(zhì)量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學(xué)反應(yīng)速率.為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學(xué)反應(yīng)速率的影響規(guī)律,某同學(xué)設(shè)計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設(shè)計表中.
實驗編號 | T/℃ | NO初始濃度/molL﹣1 | CO初始濃度/molL﹣1 | 催化劑的比表面積/m2g﹣1 |
Ⅰ | 280 | 1.20×10﹣3 | 5.80×10﹣3 | 82 |
Ⅱ | 124 | |||
Ⅲ | 350 | 124 |
①請在上表格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù).
②請在給出的坐標(biāo)圖中,畫出上表中的Ⅰ、Ⅱ兩個實驗條件下混合氣體中NO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,并標(biāo)明各條曲線是實驗編號.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列圖表中a、b、c表示對應(yīng)裝置的儀器中加入的試劑,可制取、凈化、收集的氣體是
選項 | a | b | c | 氣體 | 裝置 |
A | 濃氨水 | 生石灰 | 濃硫酸 | NH3 | |
B | 濃H2SO4 | 銅屑 | NaOH溶液 | SO2 | |
C | 稀HNO3 | 銅屑 | H2O | NO | |
D | 稀鹽酸 | 碳酸鈣 | 飽和NaHCO3溶液 | CO2 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】已知450℃時,反應(yīng)H2(g)+I2(g) 2HI(g)的K=50,由此推測在450℃時,反應(yīng)2HI(g) H2(g)+I2(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為( )
A.50
B.0.02
C.100
D.無法確定
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【題目】新型鋰-空氣電池具有能量密度高的優(yōu)點(diǎn),有望成為新能源汽車的電源,其結(jié)構(gòu)如右圖所示,其中固體電解質(zhì)只允許Li+通過。下列說法正確的是
A. 放電時,負(fù)極反應(yīng)式:Li-e-+OH-=LiOH
B. 放電時,當(dāng)外電路中有1 mol e-轉(zhuǎn)移時,水性電解液離子總數(shù)增加NA
C. 應(yīng)用該電池電鍍銅,陰極質(zhì)量增加64 g,理論上將消耗11.2 L O2
D. Li+穿過固體電解質(zhì)向正極移動而得到LiOH溶液
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【題目】無水AlCl3是一種重要的化工原料。某課外活動小組嘗試制取無水AlCl3并進(jìn)行相關(guān)探究。
資料信息:無水AlCl3在178℃升華,極易潮解,遇到潮濕空氣會產(chǎn)生白色煙霧。
(探究一)無水AlCl3的實驗室制備
利用下圖裝置,用干燥、純凈的氯氣在加熱條件下與純鋁粉反應(yīng)制取無水AlCl3。供選擇的藥品:①鋁粉②濃硫酸③稀鹽酸④飽和食鹽水⑤二氧化錳粉末⑥無水氯化鈣⑦稀硫酸⑧濃鹽酸⑨氫氧化鈉溶液。
(1)寫出裝置A發(fā)生的反應(yīng)方程式__________。
(2)裝置E需用到上述供選藥品中的________(填數(shù)字序號),裝置F的作用是__________。
(3)寫出無水AlCl3遇到潮濕空氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式__________。
(探究二)離子濃度對氯氣制備的影響
探究二氧化錳粉末和濃鹽酸的反應(yīng)隨著鹽酸的濃度降低,反應(yīng)會停止的原因:
(4)提出假設(shè):假設(shè)1.Cl-濃度降低影響氯氣的生成;假設(shè)2.__________。
(5)設(shè)計實驗方案:(限選試劑:濃H2SO4、NaCl固體、MnO2固體、稀鹽酸)
步驟 | 實驗操作 | 預(yù)測現(xiàn)象和結(jié)論 |
① | 往不再產(chǎn)生氯氣的裝置中,加入_____繼續(xù)加熱 | 若有黃綠色氣體生成,則假設(shè)1成立 |
② | __________ | 若有黃綠色氣體生成,則假設(shè)2成立 |
(探究三)無水AlCl3的含量測定及結(jié)果分析
取D中反應(yīng)后所得固體2.0g,與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng),測定生成氣體的體積(體積均換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),重復(fù)測定三次,數(shù)據(jù)如下:
第一次實驗 | 第二次實驗 | 第三次實驗 | |
D中固體用量 | 2.0g | 2.0g | 2.0g |
氫氣的體積 | 334.5mL | 336.0mL | 337.5mL |
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù),計算所得固體中無水AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)_________。
(7)有人認(rèn)為D中制得無水AlCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低,可能的一種原因是__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】冶煉金屬一般有下列四種方法:①焦炭法;②水煤氣(或H2、CO)法;③活潑金屬置換法;④電解法。這四種方法在工業(yè)上均有應(yīng)用。古代有:(Ⅰ)火燒孔雀石[主要成分是Cu2(OH)2CO3]煉銅;(Ⅱ)濕法煉銅,F(xiàn)代有:(Ⅲ)鋁熱法煉鉻;(Ⅳ)從光鹵石(主要成分是MgCl2)中煉鎂。下列分析不正確的是
A. ①用于(Ⅰ) B. ②用于(Ⅱ) C. ③用于(Ⅲ) D. ④用于(Ⅳ)
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