【題目】(化學(xué)——選修3:物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì))
鈦有“生物金屬”和“未來金屬”之稱,鈦及其化合物的應(yīng)用正越來越受到人們的關(guān)注。
(1)基態(tài)鈦原子外圍電子的軌道表達(dá)式為___________。與鈦同周期的元素中,基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的有___種。
(2)金屬鈦的熔點、硬度均比鋁大,可能的原因是____。
(3)TiCl4是氯化法制取鈦的中間產(chǎn)物。TiCl4和SiCl4在常溫下都是液體,分子結(jié)構(gòu)相同。采用蒸餾的方法分離TiCl4和SiCl4的混合物,先獲得的餾分是__________ (填化學(xué)式)。
(4)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯等的聚合,其結(jié)構(gòu)如圖所示。
①組成該物質(zhì)的元素中,電負(fù)性最大的是__________ (填元素名稱)。
②M中碳原子的雜化形式有___________種。
③M中不含__________ (填字母代號)。
a.π鍵 b.σ鍵 c.配位鍵
d.氫鍵 e.離子鍵
(5)①金屬鈦晶體中原子采用面心立方最密堆積,則晶胞中鈦原子的配位數(shù)為_____。
②設(shè)鈦原子的直徑為d cm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,鈦原子的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,則晶體鈦的密度為________g·cm-3。
③金屬鈦晶胞中有若干個正四面體空隙,如圖中a、b、c、d四個鈦原子形成一個正四面體,其內(nèi)部為正四面體空隙,可以填充其他原子。若晶胞中所有的正四面體空隙中都填充氫原子,那么形成的氫化鈦的化學(xué)式為__________。
【答案】 3 Ti原子的價電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強 SiCl4 氧 2 de 12 TiH2
【解析】
(1)根據(jù)Ti原子外圍電子排布式3d24s2,畫出外圍電子的軌道表達(dá)式;根據(jù)Ti原子未成對電子數(shù)為2,第4周期元素中,基態(tài)原子的未成對電數(shù)與鈦相同的有Ni(3d84s2)、Ge(4s24p2)、Se(4s24p4)。
(2)鈦與鋁同為金屬晶體,金屬晶體的硬度主要由金屬鍵決定,鈦硬度比鋁大的原因是Ti原子的價電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強;
(3)由TiCl4和SiCl4在常溫下都是液體,可知,兩者均屬于分子晶體且分子結(jié)構(gòu)相同,分子間作用力是影響晶體物理性質(zhì)的主要因素,相對分子質(zhì)量越大分子間作用力越大;
(4)①組成該物質(zhì)的元素中,電負(fù)性最大的是氧;
②碳原子的雜化形式有sp2、sp3兩種;
③在半夾心分子結(jié)構(gòu)中,C-C、C-H、C-O原子中存在σ鍵,環(huán)中存在著大π鍵、Ti與O間存在配位鍵,不存在氫鍵與離子鍵。
(5)①Ti晶體屬于面心立方最密堆積,以此分析Ti原子配位數(shù);
②根據(jù)=計算晶體鈦的密度;
③根據(jù)題給信息,求出Ti原子和H原子個數(shù)比,確定化學(xué)式。
(1)Ti的原子序數(shù)為22,基態(tài)Ti原子核外電排布為1s22s22p63s23p63d24s2,外圍電子的軌道表達(dá)式為,且未成對電子數(shù)為2,基態(tài)下原子核外電子排布的最高能級的符號是3d;第4周期元素中,基態(tài)原子的未成對電數(shù)與鈦相同的有Ni(3d84s2)、Ge(4s24p2)、Se(4s24p4)3種。
故答案為:;3;
(2)鈦與鋁同為金屬晶體,金屬晶體的硬度主要由金屬鍵決定,鈦硬度比鋁大的原因是Ti原子的價電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強(或Ti的原子化熱比Al大,金屬鍵更強等其他合理答案)。
故答案為:Ti原子的價電子數(shù)比Al多,金屬鍵更強;
(3)由TiCl4和SiCl4在常溫下都是液體,可知,兩者均屬于分子晶體且分子結(jié)構(gòu)相同,分子間作用力是影響晶體物理性質(zhì)的主要因素,相對分子質(zhì)量越大分子間作用力越大,所以,TiCl4比SiCl4沸點高。采用蒸餾的方法分離TiCl4和SiCl4的混合物,先獲得的餾分是SiCl4。
故答案為:SiCl4;
(4)①組成該物質(zhì)的元素中,電負(fù)性最大的是氧;
②碳原子的雜化形式有sp2、sp3兩種;
③在半夾心分子結(jié)構(gòu)中,C-C、C-H、C-O原子中存在σ鍵,環(huán)中存在著大π鍵、Ti與O間存在配位鍵,不存在氫鍵與離子鍵。故選d、e。
故答案為:氧;2;de;
(5)①晶胞中Ti原子位于面心、頂點上,屬于面心立方最密堆積;以頂點Ti原子研究,與之相鄰的原子處于面心,每個頂點為8故晶胞共用,每個面心為2個晶胞共有,故Ti原子配位數(shù)為=12。
②晶胞中Ti原子數(shù)目為8×+6×=4,晶胞質(zhì)量為4×g,
設(shè)Ti原子半徑為dcm,晶胞棱長=4d cm×=2d cm,晶胞體積為(2dcm)3,則晶胞密度=4×g(2dcm)3= g·cm-3。
③由圖可知每個晶胞中有8個正四面體,若晶胞中所有的正四面體空隙中都填充氫原子,那么可以填充8個H原子,且處于晶胞內(nèi)部,而一個晶胞擁有4個Ti原子,n(Ti):n(H)=1:2,所以形成的氫化鈦的化學(xué)式為TiH2。
故答案為:12; ;TiH2。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】半導(dǎo)體工業(yè)需要高純硅,粗硅中含有SiO2、Fe2O3、CuO、C等雜質(zhì),提純硅的方法比較多,其中三氯氫硅(有一定毒性)氫還原法和四氯化硅氫還原法應(yīng)用較為廣泛,下面是實驗室模擬工業(yè)上三氯氫硅氫還原法的基本原理:
已知:①Si+3HCl SiHCl3+H2(主要反應(yīng))
Si+4HClSiCl4+2H2(次要反應(yīng))
2NaCl+H2SO4(濃)Na2SO4+2HCl↑
②典型硅的重要化合物的部分性質(zhì)如下表:
熔點(℃) | 沸點(℃) | 溶解性 | |
SiHCl3 | -127 | 33 | 易溶于多數(shù)有機溶劑 |
SiCl4 | -23 | 77 | 易溶于多數(shù)有機溶劑 |
(1)粗硅在提純前,需要進行酸、堿預(yù)處理,其目的是___________________________________。
(2)下列裝置在實驗室可用于制備HCl氣體的是_____(填字母代號)。
(3)在1100~1200℃條件下,利用圖B在石英管中可以獲得硅,寫出該反應(yīng)的方程式_______;其燒杯中水的作用是__________________________;該裝置使用石英管而不是普通玻璃管的原因是_________。
(4)三氯氫硅氫還原法用 SiHCl3在圖B中制硅,不足之處有_______________(任意回答一點即可)。
(5)SiCl4與氫氣反應(yīng)也能得到硅,但反應(yīng)所需溫度不同,在工業(yè)上往往將三氯氫硅中混入的SiCl4分離后再與氫氣反應(yīng),你認(rèn)為最好的分離方法是______________。
(6)工業(yè)上如果用四氯化硅氫還原法制硅,其原理如下:該方法與用三氯氫硅氫還原法比較,其缺點至少有兩處,分別是_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素R、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次增大,R的簡單氫化物可用作制冷劑,X是短周期中金屬性最強的元素。Y的簡單離子在同周期元素的簡單離子中半徑最小,由W、X和Z三種元素形成的一種鹽溶于水后,加入稀鹽酸,有黃色沉淀(Z的單質(zhì))析出,同時產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體(Z的氧化物)。下列說法正確的是( )
A. 原子半徑:Z>Y>X>W
B. Z的簡單氫化物的熱穩(wěn)定性比W的強
C. Y的氧化物既可溶于R的最高價氧化物對應(yīng)的水化物水溶液,也可溶于R的氫化物水溶液
D. X與W、Z形成的化合物不少于三種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氰化物有劇毒,我國工業(yè)廢水中氰化物(CN-)的最高允許排放濃度為0.5 mg/L。對廢水中CN-的處理方法是:在堿性條件下,用Cl2將廢水中的CN-轉(zhuǎn)化成N2和CO2等,使廢水得到凈化。發(fā)生的反應(yīng)為2CN-+8OH-+5Cl2===2CO2+N2+10Cl-+4H2O。下列有關(guān)說法不正確的是( )
A. 上述反應(yīng)中氧化產(chǎn)物有N2和CO2
B. 經(jīng)測定,NaCN的水溶液呈堿性,說明CN-能促進水的電離
C. 若上述反應(yīng)生成0.4 mol CO2,則溶液中陰離子增加的物質(zhì)的量為2 mol
D. 現(xiàn)取1 L含CN-1.02 mg/L的廢水,至少需用5.0×10-5 mol Cl2處理后才符合排放標(biāo)準(zhǔn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上以軟錳礦(主要成分是MnO2,含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì))為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳(MnCO3)。其工業(yè)流程如下圖所示:
(1)“過濾Ⅰ”所得“濾渣Ⅰ”的主要成分為_________(填化學(xué)式)。
(2)“氧化”過程中除了發(fā)生MnO2與SO2的反應(yīng)外,還發(fā)生另一氧化還原反應(yīng),寫出該反應(yīng)的離子方程式______________________________________________________________。
(3)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成,溫度對“浸錳”反應(yīng)的影響如圖所示,為減少MnS2O6的生成,“浸錳”的適宜溫度是____________________________________。
(4)向“過濾Ⅱ”所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時溫度控制在30~35 ℃,溫度不宜太高的原因是_________________________________________________________________。
(5)加入NH4HCO3溶液后,生成MnCO3沉淀,同時還有CO2氣體生成,寫出反應(yīng)的離子方程式:_____________________________________________________________________。
(6)生成的MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌,檢驗沉淀是否洗滌干凈的方法是___________________________________________________________________________。
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【題目】(化學(xué)——選修5:有機化學(xué)基礎(chǔ))
化合物G是一種有機光電材料中間體。由A制備G的一種合成路線如下圖所示:
請回答下列問題:
(1)F中官能團的名稱為___________。
(2)B的分子式為C9H8O,B→C的過程中第一步反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________。
(3)反應(yīng)②~⑥中屬于取代反應(yīng)的是___________(填序號)。
(4)在鎳的催化作用下,E與足量的氫氣加成所得的產(chǎn)物分子中有___________種不同環(huán)境的氫原子。
(5)一定條件下以F為單體發(fā)生加聚的反應(yīng)方程式為___________。
(6)C有多種同分異構(gòu)體,其中同時滿足下列條件的同分異構(gòu)體有_________種。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);
②能發(fā)生水解反應(yīng);
③能與溴的CCl4溶液發(fā)生加成反應(yīng);
④屬于芳香族化合物。
(7)請寫出以和CH3C≡CH為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用,合成路線流程圖示例見本題題干中合成路線)。____________
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【題目】已知反應(yīng):2A(g)+B(g)2C(g)
(1)在一個體積為2L的密閉容器中充入6 mol A和3mol B進行上述反應(yīng),保持溫度不變,2min后達(dá)到平衡,測得混合氣體中B的體積分?jǐn)?shù)為25%,用A濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率為___________,求該溫度下平衡常數(shù)K=______________;
(2)下圖表示在密閉容器中上述反應(yīng)達(dá)到平衡時,由于條件改變而引起反應(yīng)速率和化學(xué)平衡的變化情況,a~b過程中改變的條件可能是________;b~c過程中改變的條件可能是________;請將增大壓強時,反應(yīng)速度變化情況畫在c~d處。____________
(3)以上反應(yīng)達(dá)平衡后,若此時只將容器的體積擴大為原來的2倍,達(dá)新平衡后,容器內(nèi)溫度將______(填“升高”、“降低”或“不變”(假設(shè)容器不與外界進行熱交換))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】反應(yīng)X(g)4Y(g)+Z(g),在200℃和T℃時,X 的物質(zhì)的量濃度(單位:mol·L-1)隨時間變 化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)見下表:
時間/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
200/℃ | 0.80 | 0.55 | 0.35 | 0.20 | 0.15 | 0.15 |
T/℃ | 1.00 | 0.65 | 0.35 | 0.18 | 0.18 | 0.18 |
下列有關(guān)該反應(yīng)的描述正確的是
A. 在200℃時,4min內(nèi)用Y表示的化學(xué)反應(yīng)速率為0.1125mol·L-1·min-1
B. T℃下,6min時反應(yīng)剛好達(dá)到平衡狀態(tài)
C. 根據(jù)上表內(nèi) X 的濃度變化,可知濃度越大,反應(yīng)速率越大
D. 從表中可以看出T <200
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(10分)、反應(yīng)A(g)+B(g)C(g) +D(g)過程中的能量變化如圖所示,回答下列問題。
(1)該反應(yīng)是____________________反應(yīng)(填“吸熱”“放熱”);
(2)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時,升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率______(填“增大”“減小”“不變”),原因是_______________________________;
(3)反應(yīng)體系中加入催化劑對反應(yīng)熱是否有影響?________,原因是_________:
(4)在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1_________,E2________(填“增大”“減小、”“不變”)。
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