【題目】祖母綠是四大名貴寶石之一,主要成分為Be3Al2Si6O18,含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈現(xiàn)各種顏色;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ni2+的電子排布式為____;寶石中Si的化合價(jià)是____;基態(tài)Al原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖形狀為____。
(2)鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有____。(填字母)
A.都屬于p區(qū)主族元素 B.電負(fù)性都比鎂大
C.第一電離能都比鎂大 D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)六羰基鉻[Cr(CO)6]用于制高純度鉻粉,它的沸點(diǎn)為220℃。
①Cr(CO)6的晶體類型是____,1 mol Cr(CO)6含δ鍵的數(shù)目為____;
②加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO,反應(yīng)破壞的作用力類型為____。
a.離子鍵 b.配位鍵 c.金屬鍵 d.分子間作用力
(4)多數(shù)配離子顯示顏色與d軌道的分裂能有關(guān)。分裂能是指配離子的中心原子(離子)的一個(gè)電子從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的d軌道所需的能量(用Δ表示),它與中心離子的電子排布結(jié)構(gòu)、電荷、配體有關(guān)。試判斷分裂能Δ[Fe(H2O)6]3+____Δ[Fe(H2O)6]2+(填“>”“<”或“=”),理由是_________。
(5)①氧化鎳晶胞如圖甲所示,A的原子坐標(biāo)參數(shù)為:(0,0,),則底面面心B的原子坐標(biāo)參數(shù)為____。
②按圖乙所示無限拓寬延長,NiO可形成“單層分子”,氧離子和鎳離子均看成球體,其半徑分別為a pm、b pm,“單層分子”截割出的最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元在空間呈長方體,則離子在長方體內(nèi)的空間利用率為____(列出計(jì)算式即可)。
【答案】1s22s22p63s23p63d8 +4 啞鈴形或紡錘形 BD 分子晶體 12NA b > Fe3+的3d軌道達(dá)半充滿穩(wěn)定狀態(tài),Fe2+的3d軌道未達(dá)半充滿穩(wěn)定狀態(tài) (,,0) ×100%
【解析】
(1)28號Ni元素的原子失去最外層2個(gè)電子形成Ni2+,根據(jù)構(gòu)造原理可得出基態(tài)Ni2+的核外電子排布式;根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和等于0,結(jié)合元素化合價(jià)與原子結(jié)構(gòu)關(guān)系分析判斷Si元素化合價(jià);根據(jù)Al原子核外電子排布式基態(tài)Al原子電子占據(jù)最高能級,然后確定其電子云輪廓圖形狀;
(2)A.根據(jù)元素在周期表的位置及周期表的劃分分析;
B.根據(jù)元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大判斷,元素的金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越;
C.同一周期元素的第一電離能隨原子序數(shù)的增大而增大,但第IIA、第VA大于相鄰元素;
D.根據(jù)鹽的組成,結(jié)合鹽的水解規(guī)律分析;
(3)根據(jù)分子晶體的熔沸點(diǎn)比較低進(jìn)行判斷;結(jié)合絡(luò)合物的構(gòu)成微粒的結(jié)構(gòu)分析含有的化學(xué)鍵類型及數(shù)目,利用化學(xué)反應(yīng)過程就是舊化學(xué)鍵斷裂,新化學(xué)鍵形成的過程判斷物質(zhì)反應(yīng)破壞的化學(xué)鍵類型;
(4)根據(jù)Fe2+、Fe3+含有的價(jià)層電子排布,結(jié)合離子的能量、穩(wěn)定性分析;
(5)①根據(jù)A點(diǎn)的坐標(biāo)及與B點(diǎn)的相對位置確定B點(diǎn)的坐標(biāo);
②圖乙結(jié)構(gòu)單元中含有鎳離子數(shù)目為10,根據(jù)電荷守恒可確定氧離子的數(shù)目,根據(jù)幾何知識可知:最近的2個(gè)O2-核間距為(2a+2b)pm×=(a+b)pm;可得結(jié)構(gòu)單元中長方體的各個(gè)棱長,利用空間利用率=計(jì)算。
(1)根據(jù)構(gòu)造原理可知:28號Ni元素的原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d84s2,Ni原子失去最外層4s能級的2個(gè)電子形成Ni2+,核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d8;祖母綠主要成分為Be3Al2Si6O18,由于Be為+2價(jià),Al為+3價(jià),O為-2價(jià),且化合物中所有元素化合價(jià)代數(shù)和等于0,假設(shè)Si元素化合價(jià)為+x,則3×(+2)+2×(+2)+6x=18×(-2),解得x=+4價(jià);Al是13號元素,原子核外電子排布式是1s22s22p63s23p1,可見Al原子核外電子占據(jù)最高能級為3p能級,3p電子云輪廓圖形狀為紡錘形或啞鈴形;
(2)A. Be元素位于元素周期表第二周期第IIA,原子核外最外層電子排布為2s2,屬于s區(qū)元素,A錯(cuò)誤;
B. 同一主族的元素,原子序數(shù)越大,元素的金屬性越強(qiáng);同一周期的元素,原子序數(shù)越大,元素的金屬性越弱,則Be、Al的金屬性都比鎂弱;元素的金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越小,則Be、Al的電負(fù)性都比Mg的大,B正確;
C. Be、Mg都是第IIA的元素,原子半徑Be<Mg,則第一電離能Be>Mg;Mg、Al是同一周期的元素,由于Mg原子最外層電子處于軌道的全充滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以第一電離能:Mg>Al,C錯(cuò)誤;
D. BeCl2、AlCl3都是強(qiáng)酸弱堿鹽,在水溶液中金屬陽離子水解使溶液顯酸性,所以氯化物的水溶液pH均小于7,D正確;
故合理選項(xiàng)是BD;
(3)①六羰基鉻[Cr(CO)6]的沸點(diǎn)為220℃,比較低,是由于Cr(CO)6是由分子構(gòu)成的,物質(zhì)的分子之間通過微弱的分子間作用力結(jié)合,物質(zhì)的晶體類型是分子晶體;Cr(CO)6是絡(luò)合物,在每個(gè)配位體CO中含有1個(gè)δ鍵、2個(gè)π鍵,中心Ni原子與6個(gè)配位體CO形成6個(gè)配位鍵,配位鍵是δ鍵、所以1個(gè)Cr(CO)6含δ鍵數(shù)目為6+6=12,則1 mol Cr(CO)6含δ鍵的數(shù)目為12NA;
②加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO,由于配位體CO與中心Cr原子之間通過配位鍵結(jié)合,所以該反應(yīng)發(fā)生時(shí)破壞的作用力類型為配位鍵,合理選項(xiàng)是b;
(4)Fe是26號元素,Fe原子失去最外層2個(gè)電子形成Fe2+,Fe2+核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d6,其
(5)①由于A點(diǎn)坐標(biāo)為(0,0,),A點(diǎn)處于晶胞的棱心,B點(diǎn)處于底面的面心,可知B點(diǎn)坐標(biāo)為(,,0);
②圖乙中含有Ni2+數(shù)目是10,由電荷守恒可知結(jié)構(gòu)單元中含有O2-數(shù)目為10,Ni、O原子總體積為V(原子)=10×π(+),根據(jù)幾何知識可知:最近的兩個(gè)O2-的核間距為(2a+2b)pm×=(a+b)pm,結(jié)構(gòu)單元長方體的長=5(a+b)pm,寬為2(a+b) pm,高為2a pm,因此原子空間利用率為×100%=×100%。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙炔是一種重要的有機(jī)化工原料,以乙炔為原料在不同的反應(yīng)條件下可以轉(zhuǎn)化成以下化合物:
下列說法正確的是( )
A.1mol乙烯基乙炔能與 3mol Br2發(fā)生加成反應(yīng)
B.正四面體烷二氯取代產(chǎn)物有2種
C.環(huán)辛四烯核磁共振氫譜有2組峰
D.環(huán)辛四烯與苯互為同系物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)利用如圖裝置,進(jìn)行NH3與金屬氧化物MxOy反應(yīng)生成M、N2、H2O,通過測量生成水的質(zhì)量來測定M的相對原子質(zhì)量。a中試劑是濃氨水。
①儀器a的名稱為_________,儀器b中裝入的試劑可以是___________。
②按氣流方向正確的裝置連接順序?yàn)?/span>_________(填字母,裝置可重復(fù)使用)。
(2)亞硝酸鈉是一種工業(yè)鹽,在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛,F(xiàn)用下圖所示裝置(夾持裝置已省略)及藥品,探究亞硝酸鈉與硫酸反應(yīng)及氣體產(chǎn)物成分。
已知:ⅰ.NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O
ⅱ.氣體液化的溫度:NO2(21℃)、NO(-152℃)
①反應(yīng)前應(yīng)打開彈簧夾,先通入一段時(shí)間氮?dú),目的?/span>________________。
②為了檢驗(yàn)裝置A中生成的氣體產(chǎn)物,儀器的連接順序(從左向右連接):A→_________;組裝好儀器后,接下來進(jìn)行的操作是__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在500 mL KNO3和Cu(NO3)2的混合溶液中,c(NO3-)=6 mol/L,用石墨電極電解此溶液,當(dāng)通電一段時(shí)間后,兩極均收集到22.4 L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況),假定電解后溶液體積仍為500 mL,下列說法正確的是
A. 電解得到的Cu的物質(zhì)的量為0.5 mol
B. 向電解后的溶液中加入98 g的Cu(OH)2可恢復(fù)為原溶液
C. 原混合溶液中c(K+)=4 mol/L
D. 電解后溶液中c(H+)=2 mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期元素a、b、c在周期表中的相對位置如圖所示,下列有關(guān)這三種元素的敘述正確的是
A.b的氫化物很穩(wěn)定
B.a是一種活潑的非金屬元素
C.c的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物是弱酸
D.b的單質(zhì)不能與H2O反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2018年3月南京理工教授制出了一種新的全氮陰離子鹽—AgN5,目前已經(jīng)合成出鈉、錳、鐵、鈷、鎳、鎂等幾種金屬的全氮陰離子鹽。
(1)基態(tài)Mn2+的價(jià)電子排布式為____;銀與銅位于同一族,銀元素位于元素周期表的___區(qū)。
(2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶體的部分結(jié)構(gòu)如圖1所示:
N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示:
元素 | I1/kJmol-1 | I2/kJmol-1 | I3/kJmol-1 |
X | 737.7 | 1450.7 | 7732.7 |
Y | 1313.9 | 3388.3 | 5300.5 |
Z | 1402.3 | 2856.0 | 4578.1 |
①X、Y、Z中為N元素的是____,判斷理由是__________。
②從作用力類型看,Mg2+與H2O之間是________、N5與H2O之間是________。
③N5-為平面正五邊形,N原子的雜化類型是_______?茖W(xué)家預(yù)測將來還會制出含N4-、N6-等平面環(huán)狀結(jié)構(gòu)離子的鹽,這一類離子中都存在大π鍵,可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則N4-中的大π鍵應(yīng)表示為_________。
(3)AgN5的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,Ag+周圍距離最近的Ag+有_______個(gè)。若晶體中緊鄰的N5-與Ag+的平均距離為a nm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則AgN5的密度可表示為_____gcm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 用惰性電極電解CuSO4溶液一段時(shí)間后,若加入29.4gCu(OH)2能使溶液復(fù)原,則電解過程中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.9NA
B. 0.1molNa2O2與過量的CO2和H2O混合氣體充分反應(yīng)后,放出的O2為0.2NA
C. 常溫常壓下,1molSiO2晶體中有2NA個(gè)Si-O鍵
D. 18gH218O和2H2O的混合物中,所含中子數(shù)為9NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Fe3+、Al3+、SO42-等離子。向該溶液中滴加NaOH溶液,生成沉淀的物質(zhì)的量變化曲線如圖所示。下列有關(guān)判斷正確的是 ( )
A.m點(diǎn)處反應(yīng):H++OH-=H2O
B.p點(diǎn):c(OH-)>c(NH4+)>c(H+)
C.若取原溶液做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn),焰色應(yīng)為黃色
D.原溶液中存在的主要離子:n(H+)=2n(NH4+)=n(Al3+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CO2是一種廉價(jià)的碳資源,其綜合利用具有重要意義;卮鹣铝袉栴}:
已知化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如表:
化學(xué)健 | C﹣H | C=O | H﹣H | C≡O(shè)(CO) | ||
鍵能(kJ/mol) | 413 | 745 | 436 | 1075 |
(1)①CO2與CH4經(jīng)催化重整,制得合成氣:CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)。則該反應(yīng)的△H=_____________。
②在恒容絕熱條件下,一定能說明該反應(yīng)已達(dá)平衡狀態(tài)的是_____________。(填字母)
A.混合氣體的密度不再變化B.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
C.容器內(nèi)的溫度不再變化D.v正(CH4)=2v逆(H2)
(2)利用CO2可制取甲醇,其反應(yīng)為:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g);△H=-49.0KJ/mol;為探究用CO2來生產(chǎn)燃料甲醇的反應(yīng)原理,現(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):在恒溫恒容密閉容器中,充入2molCO2和6molH2,進(jìn)行上述反應(yīng)。測得CO2和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化如圖1所示。從反應(yīng)開始到平衡,v(H2)=_____________;該溫度下的平衡常數(shù)數(shù)值=_____________(保留三位有效數(shù)字)。
(3)下列措施能使增大的是________。
A.降低溫度
B.恒溫恒容下,再充入2molCO2、6molH2
C.使用高效催化劑
D.恒溫恒容充入He(g)使體系壓強(qiáng)增大
(4)一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖2。
①該電池的負(fù)極反應(yīng)式為_____________
②電池工作時(shí),CO32﹣向電極_____________移動(填A或者B)。
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