【題目】國家航天局計(jì)劃2020年實(shí)施火星探測(cè)任務(wù)。據(jù)了解火星上存在大量的含氮化合物,科學(xué)家推測(cè)火星生命可能主要以氮、碳、硅、銅為基體構(gòu)成。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)鄰氨基吡啶()的銅配臺(tái)物在有機(jī)不對(duì)稱合成中起催化誘導(dǎo)效應(yīng)。
①鄰氨基吡啶中所有元素的電負(fù)性出小到大的順序?yàn)?/span>__(填元素符號(hào))。設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,1mol中含有σ鍵的數(shù)目為__。
②一定條件下-NH2可以被氧化成-NO2,-NO2中N原子的雜化方式為__雜化。
(2)第四周期的某主族元素,其第一至第五電離能數(shù)據(jù)如圖所示,則該元素的基態(tài)原子電子排布式為___。
(3)元素周期表中的第IVA族~第VIIA族中部分元素的最簡單氫化物的沸點(diǎn)變化趨勢(shì)線如圖,其中一個(gè)小黑點(diǎn)代表-種氫化物,則趨勢(shì)線a代表第__族元素的最簡單氫化物的沸點(diǎn)變化趨勢(shì),判斷依據(jù)是__。
(4)干冰是常見的分子晶體,而CO2在高溫高壓下能形成另一種晶體其晶胞如圖所示,該CO2晶體的熔點(diǎn)__(填“>”“<”或“=”)SiO2晶體的熔點(diǎn)。
(5)一種嘌呤和一種吡啶的結(jié)構(gòu)如圖。
①嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,原因是__。
②分子中的大π鍵可以用符號(hào)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)。則該吡啶中的大π鍵可表示為__。
(6)火星巖石中存在大量的氮化鎵,氮化鎵為六方晶胞,結(jié)構(gòu)如圖所示。若該晶體密度為dg·cm-3,晶胞參數(shù)a=b≠c(單位:nm),a、b夾角為120°,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶胞參數(shù)c=___nm(寫出代數(shù)式)。
【答案】H<C<N 13NA sp2 1s22s22p63s23p64s2 IVA NH3、H2O、HF因存在氫鍵,沸點(diǎn)高于同主族相鄰元素氫化物的,從而出現(xiàn)沸點(diǎn)反,F(xiàn)象,只有ⅣA族元素氫化物不存在反常現(xiàn)象,圖中趨勢(shì)線a沒有反,F(xiàn)象 > 孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)之間的斥力,斥力大
【解析】
(1)①非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大;分子環(huán)上還有4個(gè)C-H將,分子含有13個(gè)σ鍵;
②-NO2中N原子有1個(gè)未成鍵電子,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+1=3;
(2)根據(jù)圖中該元素的第一至五電離能數(shù)據(jù)可知,該元素第三電離能突變,說明該元素容易失去2個(gè)電子,即最外層有兩個(gè)電子,則為第IIA族元素Ca;
(3)含有氫鍵的氫化物熔沸點(diǎn)較高,不含氫鍵的氫化物熔沸點(diǎn)隨著分子間作用力增大而增大;
(4)根據(jù)圖知,CO2在高溫高壓下所形成的晶體為原子晶體,原子晶體熔沸點(diǎn)與原子半徑成反比;
(5)①根據(jù)VSEPR理論,孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力,導(dǎo)致鍵合電子對(duì)與對(duì)鍵合電子對(duì)之間的夾角減;
②吡啶為平面結(jié)構(gòu),N形成3個(gè)共價(jià)鍵,未參與成鍵的p軌道有一對(duì)電子,參與形成離域大π鍵,每個(gè)C原子留有一個(gè)p軌道,軌道上留有一個(gè)單電子形成大π鍵;
(6)均攤法計(jì)算晶胞中Ga、N原子數(shù)目,表示出晶胞的質(zhì)量,晶胞體積=a×10-7 cm×b×10-7 cm×sin60°×c×10-7 cm,結(jié)合晶胞質(zhì)量=晶體密度×晶胞體積計(jì)算。
(1)①非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大,故電負(fù)性:H<C<N;分子環(huán)上還有4個(gè)C-H將,分子含有13個(gè)σ鍵,1mol中含有σ鍵的數(shù)目為13NA,故答案為:H<C<N;13NA;
②-NO2中N原子有1個(gè)未成鍵電子,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+1=3,N原子采取sp2雜化,故答案為:sp2;
(2)由該元素的第一至五電離能數(shù)據(jù)可知,該元素第一二電離能較小,說明容易失去2個(gè)電子,即最外層有兩個(gè)電子,已知該元素為第四周期的某主族元素,則為第四周期,第IIA族元素Ca,則該元素的基態(tài)原子電子排布式為:1s22s22p63s23p64s2,故答案為:1s22s22p63s23p64s2;
(3)在ⅣA~ⅦA中的氫化物里,NH3、H2O、HF因存在氫鍵,故沸點(diǎn)高于同主族相鄰元素氫化物的沸點(diǎn),只有ⅣA族元素氫化物不存在反,F(xiàn)象,組成與結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子量越大,分子間作用力越大,沸點(diǎn)越高,故曲線a點(diǎn)代表的應(yīng)是第IVA的氫化物沸點(diǎn)變化,
故答案為:IVA;NH3、H2O、HF因存在氫鍵,沸點(diǎn)高于同主族相鄰元素氫化物的,從而出現(xiàn)沸點(diǎn)反,F(xiàn)象,只有ⅣA族元素氫化物不存在反常現(xiàn)象,圖中趨勢(shì)線a沒有反,F(xiàn)象;
(4)該晶體中原子之間通過共價(jià)鍵結(jié)合,屬于原子晶體,而碳氧鍵的鍵長短,所以該晶體的熔點(diǎn)比SiO2晶體高,故答案為:>;
(5)①根據(jù)VSEPR理論,孤電子對(duì)對(duì)鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)對(duì)鍵合電子對(duì)之間的斥力,導(dǎo)致鍵合電子對(duì)對(duì)鍵合電子對(duì)之間的夾角減小,故答案為:孤電子對(duì)與鍵合電子對(duì)之間的斥力大于鍵合電子對(duì)之間的斥力,斥力大;
②吡啶為平面結(jié)構(gòu),N形成3個(gè)共價(jià)鍵,未參與成鍵的p軌道有一對(duì)電子,參與形成離域大π鍵,每個(gè)C原子留有一個(gè)p軌道,軌道上留有一個(gè)單電子形成大π鍵,所以吡啶環(huán)形成5中心6電子的離域大π鍵:,故答案為:;
(6)晶胞中Ga原子數(shù)目=1+8×=2、N原子數(shù)目=1+4×=2,故晶胞質(zhì)量=2×g,晶胞體積=a×10-7 cm×b×10-7 cm×sin60°×c×10-7 cm,則:2×g=(a×10-7 cm×b×10-7 cm×sin60°×c×10-7 cm)×dgcm3,解得c=,故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某學(xué)習(xí)小組通過下列裝置探究MnO2與FeCl36H2O能否反應(yīng)產(chǎn)生Cl2。
資料:FeCl3是一種共價(jià)化合物,熔點(diǎn)306℃,沸點(diǎn)315℃。
ⅰ.實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:
操作 | 現(xiàn)象 |
點(diǎn)燃酒精燈,加熱 | i.A中部分固體溶解,上方出現(xiàn)白霧 ii.稍后,產(chǎn)生黃色氣體,管壁附著黃色液滴 iii.B中溶液變藍(lán) |
ⅱ.分析現(xiàn)象的成因:
(1)現(xiàn)象i中的白霧是______,用化學(xué)方程式和必要的文字說明白霧的形成原因是______。
(2)分析現(xiàn)象ii,該小組探究黃色氣體的成分,實(shí)驗(yàn)如下:
a.直接加熱FeCl3·6H2O,產(chǎn)生白霧和黃色氣體。
b.將現(xiàn)象ii和a中的黃色氣體通入KSCN溶液,溶液均變紅。通過該實(shí)驗(yàn)說明現(xiàn)象ii中黃色氣體含有______。
(3)除了氯氣可使B中溶液變藍(lán)外,該小組還提出其他兩種可能的原因:
可能原因①:實(shí)驗(yàn)b檢出的氣體使之變藍(lán);
反應(yīng)的離子方程式是______。
可能原因②:______;
反應(yīng)的離子方程式是______。
(4)為進(jìn)一步確認(rèn)黃色氣體中是否含有Cl2,小組提出兩種方案,均證實(shí)了Cl2的存在。
方案1 | 在A、B間增加盛有某種試劑的洗氣瓶C | B中溶液變?yōu)樗{(lán)色 |
方案2 | 將B中KI-淀粉溶液替換為NaBr溶液;檢驗(yàn)Fe2+ | B中溶液呈淺橙紅色;未檢出Fe2+ |
①方案1的C中盛放的試劑是______,從化學(xué)平衡原理的角度加以解釋______。
②方案2中檢驗(yàn)Fe2+的最佳試劑是______,若存在Fe2+,則現(xiàn)象是______。
③綜合方案1、2的現(xiàn)象,說明方案2中選擇NaBr溶液的依據(jù)是______。
(5)將A中產(chǎn)物分離得到Fe2O3和MnCl2,A中產(chǎn)生Cl2的化學(xué)方程式是______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某氫氧燃料電池的原理如圖所示。該電池的負(fù)極反應(yīng)式為:H2-2e-2H+。則下列判斷中錯(cuò)誤的是( )
A.a處通入的是H2
B.電解質(zhì)溶液可能是NaOH溶液
C.電極X是負(fù)極,被氧化
D.Y極的反應(yīng)為O2+4e-+4H+2H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一定溫度下,下列敘述不是可逆反應(yīng)A(氣)+3B(氣)2C(氣)+2D(固)達(dá)到平衡的標(biāo)志的是
①C的生成速率與C的分解速率相等 ②單位時(shí)間內(nèi)生成amolA,同時(shí)生成3amolB
③A、B、C的濃度不再變化 ④恒容下,混合氣體的密度不再變化
⑤混合氣體的總壓強(qiáng)不再變化 ⑥混合氣體的物質(zhì)的量不再變化
⑦單位時(shí)間內(nèi)消耗amolA,同時(shí)生成 3amolB ⑧A、B、C、D的分子數(shù)之比為1:3:2:2
A.②⑧ B.②⑤⑧ C.①③④⑦ D.②⑤⑥⑧
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】草酸亞鐵晶體(FeC2O4·2H2O)是一種黃色難溶于水的固體,受熱易分解,是生產(chǎn)電池、涂料以及感光材料的原材料。為探究純凈草酸亞鐵晶體熱分解的產(chǎn)物,設(shè)計(jì)裝置圖如下:
(1)儀器a的名稱是______。
(2)從綠色化學(xué)考慮,該套裝置存在的明顯缺陷是_________。
(3)實(shí)驗(yàn)前先通入一段時(shí)間N2,其目的為__________。
(4)實(shí)驗(yàn)證明了氣體產(chǎn)物中含有CO,依據(jù)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______。
(5)草酸亞鐵晶體在空氣易被氧化,檢驗(yàn)草酸亞鐵晶體是否氧化變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是____。
(6)稱取5.40g草酸亞鐵晶體用熱重法對(duì)其進(jìn)行熱分解,得到剩余固體質(zhì)量隨溫度變化的曲線如下圖所示:
①上圖中M點(diǎn)對(duì)應(yīng)物質(zhì)的化學(xué)式為_________。
②已知400℃時(shí),剩余固體是鐵的一種氧化物,試通過計(jì)算寫出M→N發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某科研團(tuán)隊(duì)研制出“TM﹣LiH(TM表示過渡金屬)”雙催化劑體系,顯著提高了在溫和條件下氮?dú)夂蜌錃夂铣蒒H3的效率,原理示意如下:
下列分析不合理的是( 。
A.狀態(tài)Ⅰ,吸收能量并有N≡N鍵發(fā)生斷裂B.合成NH3總反應(yīng)的原子利用率是100%
C.“TM﹣LiH”能降低合成氨反應(yīng)的△HD.生成NH3:2LiNH+3H2═2LiH+2NH3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)物M是有機(jī)合成的重要中間體,制備M的一種合成路線如下(部分反應(yīng)條件和試劑略去):
已知:①A的密度是相同條件下H2密度的38倍;其分子的核磁共振氫譜中有3組峰;
②(-NH2容易被氧化);
③R-CH2COOH
請(qǐng)回答下列問題:
(1)B的化學(xué)名稱為______。A中官能團(tuán)的電子式為______。
(2)CD的反應(yīng)類型是______,I的結(jié)構(gòu)簡式為______。
(3)FG的化學(xué)方程式為______。
(4)M不可能發(fā)生的反應(yīng)為______(填選項(xiàng)字母)。
a.加成反應(yīng) b.氧化反應(yīng) c.取代反應(yīng) d.消去反應(yīng)
(5)請(qǐng)寫出任意兩種滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體有______。
①能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng) ②能與NaHCO3反應(yīng) ③含有-NH2
(6)參照上述合成路線,以為原料(無機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線:______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于有機(jī)物乙苯( )的說法正確的是
A.沸點(diǎn)比苯高
B.分子中所有碳原子不可能共平面
C.二氯代物共有12種
D.能與H2發(fā)生加成反應(yīng),說明分子中含有碳碳雙鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】電化學(xué)法處理SO2是目前研究的熱點(diǎn)。利用雙氧水氧化吸收SO2可消除SO2污染,并制備硫酸。設(shè)計(jì)裝置如圖所示(已知電極為石墨電極只起導(dǎo)電作用,交換膜分別是只允許陰陽離子通過的陰陽離子交換膜)。下列敘述中錯(cuò)誤的是
A.該交換膜為陽離子交換膜
B.若11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)SO2參與反應(yīng),則A池中增加2 mol H+
C.B池中的反應(yīng)為H2O2+2e-+2H+=2H2O
D.導(dǎo)線上箭頭方向表示電流方向
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