【題目】決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請回答下列問題:
(1)已知元素M是組成物質(zhì)Ca5(PO4)3F的一種元素。元素M的氣態(tài)原子逐個失去第1個至第5個電子所需能量(即電離能,用符號I1至I表示)如表所示:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
電離能(kJ/mol) | 589.8 | 1145.4 | 4912.4 | 6491 | 8153 |
元素M化合態(tài)常見化合價是___________價,其基態(tài)原子電子排布式為___________。
(2)往硫酸銅溶液中加入過量氨水,可形成[Cu(NH3)4]SO4,溶液,該溶液可用于溶解纖維素。
①[Cu(NH3)4]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是___________。
②除硫元素外,[Cu(NH3)4]SO4中所含元素的電負性由小到大的順序為___________。
③NF3與NH3的空間構(gòu)型相同,中心原子的軌道雜化類型均為___________。但NF3不易與Cu2+形成化學鍵,其原因是___________。
(3)一種Hg-Ba-Cu-O高溫超導材料的晶胞(長方體)如圖所示。
①該物質(zhì)的化學式為___________。
②已知該晶胞中兩個Ba2+的間距為cpm。則距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目為___________個,二者的最短距離為___________pm。(列出計算式即可,下同)
③設該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為___________g·cm-3。
【答案】+2 [Ar]4s2 正四面體 Cu<H<N<O sp3 F的電負性比N大,N-F成鍵電子對向F偏移,導致NF3中N原子核對其對孤對電子的吸引力增強,難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子 HgBa2CuO4 4
【解析】
(1)從其電離能變化可知,失第三個電子時的能量急劇增加,則該原子失去2個電子后為穩(wěn)定結(jié)構(gòu);M是Ca元素,根據(jù)能量最低原理書寫電子排布式;
(2) ①根據(jù)價電子互斥理論判斷SO42-的空間構(gòu)型; ②元素的非金屬性越強電負性越大;③NF3與NH3的中心原子都是N原子,雜化軌道數(shù)=;NF3中N原子核對其對孤對電子的吸引力強;
(3) ①利用均攤法計算晶胞的化學式;②根據(jù)晶胞圖分析距離Ba2+最近的Hg+數(shù)目;根據(jù)晶胞圖可知Ba2+位于底面的中垂線上。③根據(jù)密度=摩爾質(zhì)量÷(1個晶胞的體積×NA)。
(1)從其電離能變化可知,失第三個電子時的能量急劇增加,則該原子失去2個電子后為穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以該原子最外層電子數(shù)是2,常見化合價是+2, M是Ca元素;Ca是20號元素,其基態(tài)原子電子排布式為[Ar]4s2;
(2) ①SO42-中S原子的雜化軌道數(shù)=,配位原子數(shù)為4,無孤電子對,所以SO42-的空間構(gòu)型正四面體;
②Cu、H、N、O非金屬性依次增強,所以電負性Cu<H<N<O;
③NF3與NH3的中心原子都是N原子,雜化軌道數(shù)=,所以軌道雜化類型均為sp3;F的電負性比N大,N-F成鍵電子對向F偏移,導致NF3中N原子核對其對孤對電子的吸引力增強,難以形成配位鍵,故NF3不易與Cu2+形成配離子;
(3) ①根據(jù)均攤法,晶胞中Ba原子數(shù)是2、Hg原子數(shù)是 ;Cu原子數(shù)是 ,O原子數(shù)是,所以晶體的化學式是HgBa2CuO4;
②根據(jù)晶胞圖可知距離Ba2+最近的Hg+有4個;晶胞中兩個Ba2+的間距為cpm,晶胞的高是bpm,則Ba2+與底面的間距為pm,底面對角線為pm ,Ba2+位于底面的中垂線上 ,所以距離Ba2+最近的Hg+的距離是= pm;
③晶胞的體積為 ,密度=摩爾質(zhì)量÷(1個晶胞的體積×NA)=。
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【題目】已知某可逆反應m A(g)+n B(g) p C(g) △H,在密閉容器中進行,下圖表示在不同反應時間t 時溫度T和壓強P與反應物B在混合氣體中的百分含量B%的關系曲線。由曲線分析,下列判斷正確的是
A. T1<T2,P1>P2,m+n>p,△H<0
B. T1>T2,P1<P2,m+n>p,△H>0
C. T1<T2,P1>P2,m+n<p,△H<0
D. T1>T2,P1<P2,m+n<p,△H>0
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【題目】利用電解質(zhì)溶液的濃度對電極電勢的影響,可設計濃差電池。下圖為一套濃差電池和電解質(zhì)溶液再生的配套裝置示意圖,閉合開關K之前,兩個Cu電極的質(zhì)量相等。下列有關這套裝置的說法中錯誤的是
A. 循環(huán)物質(zhì)E為水
B. 乙池中Cu電極為陰極,發(fā)生還原反應
C. 甲池中的電極反應式為Cu2++2e-=Cu
D. 若外電路中通過1mol電子,兩電極的質(zhì)量差為64g
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【題目】在探究新制飽和氯水成分的實驗中,下列根據(jù)實驗現(xiàn)象得出的結(jié)論不正確的是
A.氯水的顏色呈淺黃綠色,說明氯水中含有Cl2
B.向氯水中加入NaHCO3粉末,有氣泡產(chǎn)生,說明氯水中含有H+
C.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液顏色變成棕黃色,說明氯水中含有HClO
D.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明氯水中含有Cl-
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【題目】已知鐵粉與水蒸氣在不同溫度下反應,所得黑色固體產(chǎn)物的成分不同,某化學小組的同學為測定該固體產(chǎn)物的組成,稱取168mg純鐵粉,按下列步驟進行實驗:
①如圖所示連接好裝置檢查氣密性裝入藥品
②打開K,加熱某裝置,一段時間后,再加熱另一裝置;
③反應完成后,關閉K,停止加熱,冷卻后讀取收集到的氣體的體積
回答下列問題:
(1)實驗中先點燃___________處的酒精燈,該操作在將D中的導管伸入量筒中準備收集氣體之______ (填“前”或“后”)
(2)下列實驗操作的目的是:
①將鐵粉和石棉絨混合均勻___________;
②關閉K___________。
(3)判斷鐵粉與水蒸氣反應已經(jīng)完成的現(xiàn)象是___________。
(4)有同學認為用D裝置測量氣體的體積時,伸入量筒中的導管應適當加長,該同學的理由是___________。
(5)用改進后的正確裝置進行實驗,收集到氣體的體積為67.2mL(已換算成標準狀況),則固體產(chǎn)物的組成為___________。
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【題目】(1)實驗測得,5 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳氣體和液態(tài)水時釋放出113.5 kJ的熱量,試寫出甲醇燃燒的熱化學方程式:_________________________________________。
(2)下圖為N2(g)和O2(g)生成NO (g)過程中的能量變化:
則N≡N鍵的鍵能為________kJ·mol-1。根據(jù)上圖寫出N2(g)和O2(g)生成NO(g)的熱化學方程式:_____________________________________________________________
(3)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實驗直接測定的化學反應的焓變進行推算。
已知: C(石墨,s)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=-393.5 kJ·mol-1①
2H2(g)+O2(g)===2H2O(l) ΔH2=-571.6 kJ·mol-1②
2C2H2(g)+5O2(g)===4CO2(g)+2H2O(l) ΔH3=-2599 kJ·mol-1③
根據(jù)蓋斯定律,計算298 K時由C(石墨,s)和H2(g)生成1 mol C2H2(g)反應的焓變:________________________________________________________________________。
(4)接觸法制硫酸工藝中,其主反應在450 ℃并有催化劑存在下進行:2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) ΔH=-190 kJ·mol-1。
①該熱化學反應方程式的意義是___________________________________________________
②已知單質(zhì)硫16 g燃燒放熱為149 kJ,寫出硫燃燒熱的熱化學方程式:_________________
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【題目】工業(yè)上用CO生產(chǎn)燃料甲醇。一定溫度和容積條件下發(fā)生反應:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。圖1表示反應中的能量變化;圖2表示一定溫度下,在體積為1L的密閉容器中加入2mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時間變化。
請回答下列問題:
(1)在“圖1”中,曲線____填“a”或“b”)表示使用了催化劑;沒有使用催化劑時,在該溫度和壓強條件下反應CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H= _________________________ 。
(2)下列說法正確的是 (_________)
A.起始充入的CO的物質(zhì)的量為1mol
B.增加CO的濃度,H2的轉(zhuǎn)化率會增大
C.容器中壓強恒定時,反應達到平衡狀態(tài)
(3)從反應開始到建立平衡,υ(CO)= _______;達到平衡時,c(H2)= ____ ,該溫度下CO(g)+2H2(g) CH3OH(g)的化學平衡常數(shù)為______________。達到平衡后若保持其它條件不變,將容器體積壓縮為0.5L,則平衡___________移動 (填“正向”、“逆向”或“不”)。
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【題目】根據(jù)題意回答下列問題(填字母)
(1)寫出上圖中序號①~③儀器的名稱:
①____②____③____。
(2)分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5(液體,難溶于水):選___,操作名稱為___。
(3)用CCl4提取碘水中的碘,選____,操作名稱為___。
(4)粗鹽提純,選____,操作名稱為____。
(5)石油中得到汽油和煤油,選____,操作名稱為____。
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【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。下列敘述中正確的是( )
A. 常溫常壓下,17g NH3含有的原子數(shù)為4NA
B. 1molCnH2n+2含有的共價鍵數(shù)目為3nNA
C. 1molCl2與足量鐵反應,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA
D. 標準狀況下,11.2L H2O中含有的原子數(shù)為1.5NA
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