【題目】翡翠是玉石中的一種,其主要成分為硅酸鋁鈉NaAl(Si2O6),常含微量Cr、Ni、Mn、Mg、Fe等元素;卮鹣铝袉栴}:
(1)Cr3+電子排布式為______________________,基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號為______________________。
(2)翡翠中主要成分為硅酸鋁鈉,四種元素的第一電離能由大到小的順序___________。
(3)錳的一種化合物的化學式為Mn(BH4)2(THF)3,THT的結構簡式如圖所示:
①THF中C原子的雜化軌道類型為___________,②BH4-的空間構型為___________
③NaBH4所含化學鍵類型有_____________
A、離子鍵 B、共價鍵 C、氫鍵 D、配位鍵
(4)MnO的熔點(1660℃)比MnS的熔點(1610℃)高,原因______________________。
(5)Ni可以形成多種氧化物,其中一種NixO晶體的晶胞結構為NaCl型,由于晶體缺陷,x為0.88,且晶體中Ni的存在形式為Ni2+、Ni3+,則晶體中N i2+和Ni3+最簡整數(shù)比為___________,該晶體的晶胞參數(shù)為428pm,則晶體密度為___________g·cm-3(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出表達式即可)
【答案】[Ar]3d3 M O>Si>Al>Na sp3 正四面體 ABD 均為離子晶體,O2-半徑小于S2-半徑,MnO的晶格能大于MnS(或 MnO的離子鍵強于MnS 8:3 4×(0.88×59+16)/NA(428×10-10)3[或4×67.92/NA(428×10-10)3、271.68/NA(428×10-10)3、3.46×1024/NA]
【解析】
(1)Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,失去4s能級1個電子、3d能級2個電子形成Cr3+;,Si原子核外電子數(shù)為14,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p2;
(2)非金屬性越強,第一電離能越大;
(3)根據(jù)雜化軌道理論進行判斷;
(4)二者為離子晶體,O2-半徑小于S2-半徑,MnO的晶格能大于MnS(或MnO的離子鍵強于MnS;
(5)根據(jù)密度=質(zhì)量/體積進行計算。
(1)Cr原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,失去4s能級1個電子、3d能級2個電子形成Cr3+,基態(tài)Cr3+的核外電子排布式為[Ar]3d3,Si原子核外電子數(shù)為14,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p2,電子占據(jù)的最高能層符號為M,故答案為:[Ar]3d3;M。
(2)硅酸鋁鈉由O、Na、Al、Si四種元素構成,非金屬性越強,第一電離能越大。所以第四種元素的第一電離能由大到小的順序為O>Si>Al>Na,故答案為:O>Si>Al>Na。
(3)①根據(jù)THF的結構式可知,C原子的雜化軌道類型為sp3雜化,故答案為:sp3。
②BH4-中B原子價層電子數(shù)=4+1/2×(3+1-4×1)=4,且不含孤電子對,根據(jù)雜化軌道理論,BH4-中B原子的雜化類型為sp3雜化,所以空間構型是正四面體構型;
故答案為:正四面體。
③Na+和BH-4之間存在離子鍵,硼原子和氫原子之間存在共價鍵、配位鍵,所以該化合物中不含氫鍵,故NaBH4所含化學鍵類型有離子鍵、共價鍵、配位鍵,故答案為:ABD。
(4)MnO的熔點(1650℃)比MnS的熔點(1610℃)高,二者熔點較高,應為離子晶體,O2-半徑小于S2-半徑,MnO的晶格能大于MnS,離子晶體晶格能越大,熔點越高,則MnO的熔點較高,故答案為:均為離子晶體,O2-半徑小于S2-半徑,MnO的晶格能大于MnS(或MnO的離子鍵強于MnS。
(5)x為0.88,設晶體中Ni3+個數(shù)為x、Ni2+個數(shù)為y,則x+y=0.88,3x+2y-2=0(此式為化合價代數(shù)和為零),可解得:x=0.24;y=0.64,則晶體中Ni2+和Ni3+最簡整數(shù)比為0.64:0.24=8:3;取1mol晶胞,則含有NA個晶胞,NixO晶體的晶胞結構為NaCl型,則一個晶胞中,Ni原子數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4,O原子數(shù)目為12×1/4+1=4,則1mol晶胞的質(zhì)量為m=4×(0.88×59+16)g,一個晶胞的體積為V=4283pm3=(428×10-10)3cm3,則晶體的密度為ρ=m/NAV=4×(0.88×59+10)/NA(428×10-10)3g·cm-3,
故答案為:8:3;4×(0.88×59+16)/NA(428×10-10)3[或4×67.92/NA(428×10-10)3、271.68/NA(428×10-10)3、3.46×1024/NA]。
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【題目】下列指定反應的離子方程式正確的是( )
A. 氯氣溶于水:Cl2+H2O2H++Cl﹣+ClO﹣
B. 向FeSO4溶液中加入H2SO4酸化的KMnO4溶液:5Fe2++MnO4﹣+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O
C. 向少量澄清石灰水中加入足量的NaHCO3溶液:Ca2++OH﹣+HCO3﹣═CaCO3↓+H2O
D. 用銅做電極電解NaCl溶液:2Cl﹣+2H2OH2↑+Cl2↑+2OH﹣
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【題目】下圖為一種利用原電池原理設計測定O2含量的氣體傳感器示意圖,RbAg4I5是只能傳導Ag+的固體電解質(zhì)。O2可以通過聚四氟乙烯膜與AlI3 反應生成Al2O 3和I2,通過電池電位計的變化可以測得O2的含量。下列說法正確的是( )
A. 正極反應為:3O2+12e-+4Al3+=2Al2O3
B. 傳感器總反應為:3O2+4AlI3+12Ag=2Al2O3+12AgI
C. 外電路轉(zhuǎn)移0.01mol電子,消耗O2的體積為0.56L
D. 給傳感器充電時,Ag+向多孔石墨電極移動
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【題目】實施以節(jié)約能源和減少廢氣排放為基本內(nèi)容的節(jié)能減排政策,是應對全球氣候問題、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會的必然選擇。化工行業(yè)的發(fā)展必須符合國家節(jié)能減排的總體要求。試運用所學知識,回答下列問題:
(1)已知某溫度下某反應的化學平衡常數(shù)表達式為:K=c(H2O)/[ c(CO)·c(H2)]所對應的化學反應方程式為:________。
(2)已知在一定溫度下:
①C(s)+CO2(g) 2CO(g) △H1=a kJ/mol 平衡常數(shù)K1;
②CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g) △H2=b kJ/mol 平衡常數(shù)K2;
③C(s)+H2O(g) CO(g)+H2(g)△H3 平衡常數(shù)K3。
則K1、K2、K3之間的關系是:________,△H3=________(用含a、b的代數(shù)式表示)。
(3)煤化工通常通過研究不同溫度下平衡常數(shù)以解決各種實際問題。已知等體積的一氧化碳和水蒸氣進入反應器時,發(fā)生如下反應:CO(g)+H2O(g) H2(g)+CO2(g),該反應平衡常數(shù)隨溫度的變化如下表所示:
溫度/℃ | 400 | 500 | 800 |
平衡常數(shù)K | 9.94 | 9 | 1 |
該反應的正反應方向是________反應(填“吸熱”或“放熱”),若在500℃時進行,設起始時CO和H2O的起始濃度均為0.020 mol/L,在該條件下,CO的平衡轉(zhuǎn)化率為:________。
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【題目】(1)3g氫氣的物質(zhì)的量為________,在標準狀況下的體積為_________。
(2)3.01×1023個S約含_____mol S,其質(zhì)量為_____g。
(3)49 g H2SO4約含有_____個H,共含有_____個原子。
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【題目】向下列溶液中加入相應試劑后,發(fā)生反應的離子方程式正確的是
A. 向溶液中加入溶液
B. 向液中加入過量氨水Al3++3NH3H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
C. 向溶液中加入鐵粉
D. 向溶液中加入足量新制氯水
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【題目】下圖表示細胞內(nèi)某些有機物的元素組成和功能關系,其中A、B代表元素,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ是生物大分子,圖中X、Y、Z、P分別為構成生物大分子的基本單位,請回答問題:
(1)圖中X是___________,Ⅰ在小麥種子中主要是指________________________。
(2)圖中Z是___________,使用甲基綠吡羅紅混合染液染色,可使Ⅲ呈現(xiàn)_____色。
(3)圖中P的結構通式為___________,填寫出由P形成Ⅳ的結構層次_______________。
(4)Ⅱ和Ⅳ兩者都有多樣性,兩者多樣性的關系是前者___________后者。
(5)構成細胞的化合物中,隨著年齡增長明顯減少的主要是____________。
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【題目】鋰離子電池與傳統(tǒng)電池相比,充電更快,功率密度更高,使用時間更長,在手機和筆記本電腦等便攜式電子產(chǎn)品上廣泛應用。工業(yè)上常以鋰輝礦(主要成分為 LiAlSi2O6,還含有FeO、MgO、CaO等雜質(zhì))為原料來制取金屬鋰,其中一種工藝流程如下
已知
①部分金屬氫氧化物開始沉淀和完全沉淀時的pH:
②Li2CO3的溶解度隨溫度變化如圖所示:
試回答下列問題:
(1)酸浸時,為了提高浸取率可采取升高溫度、粉碎礦石、攪拌、過濾后再次浸取等措施還可通過_______來提高浸取率。
(2)反應I中應調(diào)節(jié)pH范圍為_______,沉淀A的成分除H2SiO3、CaCO3、Al(OH)3外,還有___________。
(3)反應Ⅱ的離子方程式為_________________。
(4)“操作I"的名稱為______;洗滌Li2CO3沉淀要使用___(選填“熱水”或“冷水”),理由是_________。
(5)已知銣(Rb)是制造光電管的材料,它與鋰同主族。將 amol CH3 COORb溶于水配成溶液,向該溶液中滴加 bLc mol/L醋酸后,溶液呈中性。則c=_______(用含a、b的式子表示;已知25℃時,CH3COOH電離平衡常數(shù)ka=210-5)。
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【題目】某反應中反應物與生成物有:濃H2SO4、K2S、K2SO4、SO2、H2O和一種未知物質(zhì)X。
(1)已知K2S在反應中失去電子,則該反應的氧化劑是_____,_____被氧化。
(2)已知0.5molK2S在反應中失去1mol電子生成X,則X的化學式為_____。
(3)按還原劑和氧化劑順序?qū)⒎磻锾钊胂铝锌崭裰,配平,并標出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目:
___________________
(4)若反應中濃H2SO4過量,則產(chǎn)物中無X生成,請完成此反應的化學方程式:_____。在上述過程中,若有0.4mol濃硫酸被還原,反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_____mol。
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