【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(gè)失去第1個(gè)至第5個(gè)電子所需能量(即電離能,用符號I1I5表示)如表所示:

I1

I2

I3

I4

I5

電離能

589.8

1145.4

4912.4

6491

8153

元素M化合態(tài)常見化合價(jià)是_________價(jià),其基態(tài)原子電子排布式為_________。

(2)Ca3(PO4)3F中非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>_________。

(3)PO43-的中心原子的雜化方式為_________,該離子的空間構(gòu)型為_________,鍵角為________,其等電子體有_________ (請寫出兩種)。

(4)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)目為_________;已知Ca2+F半徑分別為a cm、b cm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,M為摩爾質(zhì)量,則晶體密度為________g·cm3(不必化簡)。

(5)已知MgOCaO的晶體結(jié)構(gòu)相似,其摩氏硬度的大小關(guān)系為_________,原因?yàn)?/span>___________。

【答案】+2 [Ar]4s2 F>O>P sp3 正四面體形 109°28′ SO42-、CCl4 12 MgO>CaO Mg2+半徑比Ca2+小,晶格能較大

【解析】

根據(jù)處于同一電子層內(nèi)相鄰電子的電離能相差不大,不同電子層內(nèi)相鄰電子的電離能相差較多分析;結(jié)合原子核外電子排布規(guī)律書寫其基態(tài)原子電子排布式;利用元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,分析該物質(zhì)中的元素電負(fù)性大;根據(jù)微粒的空間構(gòu)型、等電子體概念分析判斷PO43的結(jié)構(gòu),并學(xué)會運(yùn)用晶胞結(jié)構(gòu)中微粒的相對位置,判斷微粒距離及晶體密度大小,利用微粒半徑大小分析物質(zhì)的硬度和熔沸點(diǎn)關(guān)系,據(jù)此解答。

(1) 根據(jù)元素M的氣態(tài)原子的第I1-I5電離能大小可以看出:I1、I2相差不大,二I2、I3電離能相差較多,說明M原子最外層有2個(gè)電子。在Ca5(PO4)3中元素有Ca、P、O三種元素,只有Ca元素最外層有2個(gè)電子,原子半徑大,容易失去最外層的2個(gè)電子,化合價(jià)為+2價(jià);根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知Ca基態(tài)原子電子排布式為[Ar]4s2或?qū)憺?/span>1s22s22p63s23p64s2;

(2)Ca3(PO4)3F中非金屬元素有P、O、F三種,元素的非金屬性F>O>P,元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大,所以按電負(fù)性由大到小的順序排列為F>O>P;

(3) PO43的中心原子P的價(jià)層電子對數(shù)是4,P原子雜化為sp3雜化;由于孤對電子對數(shù)為0,該離子的空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28′,其等電子體有SO42-、CCl4;

(4)根據(jù)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)可知:在每個(gè)晶胞中與Ca2+離子距離最近且等距離的Ca2+3個(gè),通過每個(gè)Ca2+可形成8個(gè)晶胞,每個(gè)Ca2+計(jì)算了2次,所以與Ca2+離子距離最近且等距離的Ca2+(3×8)÷2=12個(gè);將CaF2晶胞分成8個(gè)小正方體,正方體中心為F-離子,頂點(diǎn)為Ca2+,晶胞中共有4個(gè)鈣離子、8個(gè)氟離子。立方體的對角線為2(a+b),則晶胞的對角線為4(a+b),晶胞的邊長為,根據(jù)晶體密度計(jì)算公式可得該晶體的密度=g/cm3

(5)MgOCaO的晶體結(jié)構(gòu)相似,由于離子半徑Ca2+>Mg2+,離子半徑越大,與O2-形成的離子鍵的鍵長就越大,晶格能就越小,物質(zhì)的硬度就越小,故其摩氏硬度的大小關(guān)系為MgO>CaO。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下向10mL0.1mol/L氨水中緩緩加蒸餾水稀釋到1L后,下列說法不正確的是

A. 電離程度增大,導(dǎo)電能力減弱 B. c(OH- )/c(NH3 ·H2O)增大

C. 溶液中OH- 數(shù)目減小 D. Kb (NH3 ·H2O)不變

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】海水是巨大的資源寶庫,從海水中提取食鹽和溴的過程如下:

1)寫出步驟I中生成低濃度Br2的離子方程式______。

2)步驟I中已獲得Br2,步驟I中又將Br2還原為Br-,其目的為富集溴元素,請寫出步驟II的化學(xué)方程式_______。

3)在3mL溴水中加入1mL四氯化碳,振蕩、靜置后,觀察到試管里的分層現(xiàn)象為如圖中的_______。

4)某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為了解從工業(yè)溴中提純溴的方法,查閱了有關(guān)資料:Br2的沸點(diǎn)為59℃,微溶于水,有毒性和強(qiáng)腐蝕性,他們設(shè)計(jì)了如圖裝置簡圖。請你參與分析討論:

C中液體產(chǎn)物顏色為_____。

②用離子方程式解釋NaOH濃溶液的作用______。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室制取漂白粉,并探究氯氣與石灰乳反應(yīng)的條件和產(chǎn)物。

已知:①二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)可制備氯氣,同時(shí)生成MnCl2。

②氯氣和堿的反應(yīng)為放熱反應(yīng)。溫度較高時(shí),氯氣和堿還能發(fā)生如下反應(yīng):3Cl2+6OH-5Cl-+ClO3-+3H2O

該興趣小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

請回答下列問題:

(1)①甲裝置用于制備氯氣,乙裝置的作用是____________________。

②該興趣小組用100mL 12mol/L鹽酸與8.7g MnO2制備氯氣,并將所得氯氣與過量的石灰乳反應(yīng),則理論上最多可制得Ca(ClO)2____________g。

(2)小組成員發(fā)現(xiàn),產(chǎn)物中Ca(ClO)2的質(zhì)量明顯小于理論值。他們討論后認(rèn)為,部分氯氣未與石灰乳反應(yīng)而逸出,以及溫度升高是可能原因。為了探究反應(yīng)條件對產(chǎn)物的影響,他們另取一定量的石灰乳,緩慢、勻速地通入足量氯氣,得出了、兩種離子的物質(zhì)的量(n)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系曲線,粗略表示為下圖(不考慮氯氣和水的反應(yīng))。

①圖中曲線I表示_____________離子的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時(shí)間變化的關(guān)系。

②所取石灰乳中含有Ca(OH)2的物質(zhì)的量為______________mol。

③另取一份與②等物質(zhì)的量的石灰乳,以較大的速率通入足量氯氣,反應(yīng)后測得產(chǎn)物中的物質(zhì)的量為0.37mol,則產(chǎn)物中=______________

(3)為了提高Ca(ClO)2的產(chǎn)率,可對丙裝置作適當(dāng)改進(jìn)。請你給出一種改進(jìn)方法:_____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有以下十種物質(zhì):①稀H2SO4 ②純醋酸(CH3COOH NaOH溶液 FeCl3固體 CaCO3固體 CO2 ⑦熔融NaHSO4 Ba(HCO3)2溶液 ⑨乙醇(C2H5OH NH3H2O

請回答下列問題

1)其中能導(dǎo)電的是______________;其中屬于非電解質(zhì)的是_________________;屬于弱電解質(zhì)的是__________________。(填序號)

2)將題中④物質(zhì)溶于水配成飽和溶液,滴入沸水中,繼續(xù)煮沸至出現(xiàn)紅褐色可制得Fe(OH)3膠體,寫出該過程的化學(xué)方程式_______________________________。

3)按要求寫出題中各物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式

①與⑧反應(yīng)___________________________________________

②的水溶液與⑤的反應(yīng)_______________________________________________;

③與⑦的水溶液的反應(yīng)________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鋁氫化鈉( NaAlH4)是有機(jī)合成的重要還原劑。以鋁土礦(主要成分為Al2O3,含SiO2和Fe2O3等雜質(zhì))為原料制備鋁氫化鈉的一種工藝流程如下圖所示:

注:SiO2在“堿溶”時(shí)轉(zhuǎn)化為鋁硅酸鈉(Na2Al2SixO8)沉淀。

(1)鋁硅酸鈉(Na2 Al2SixO4)可以用氧化物的形式表示其組成,形式為_______。

(2)“過濾I”中濾渣的主要成分有_______(填名稱)。向“過濾Ⅰ”所得濾液中加入NaHCO3溶液,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為OH+HCO3===CO32—+H2O、__________________________。

(3)“電解I”的另一產(chǎn)物在1000℃時(shí)可與N2反應(yīng)制備AIN,在這種產(chǎn)物中添加少量NH4Cl固體并充分混合,有利于AlN的制備,其主要原因是___________。

(4)“電解Ⅱ”是電解Na2CO3溶液,其原理如圖所示。

陽極的電極反應(yīng)式為____________。已知F=96500C/mol,當(dāng)I=0.5A時(shí),通電80min,理論上陰極獲得H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)的體積為_____L(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(5)鋁氫化鈉遇水發(fā)生劇烈反應(yīng),且反應(yīng)產(chǎn)生大量氣泡,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列反應(yīng)屬于加成反應(yīng)的是

A.乙酸與NaOH溶液反應(yīng)B.乙烯使酸性KMnO4溶液褪色

C.甲烷氣體燃燒D.乙烯與水反應(yīng)制乙醇

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】(1)下圖中甲池的總反應(yīng)式為N2H4+O2===N2+2H2O。甲池中負(fù)極上的電極反應(yīng)式為_________,乙池中石墨電極上發(fā)生的反應(yīng)為_______________。甲池中每消耗0.1 mol N2H4,乙池電極上則會析出_________ g固體。

(2)鎂燃料電池在可移動(dòng)電子設(shè)備電源和備用電源等方面應(yīng)用前景廣闊。下圖為次氯酸鹽燃料電池原理示意圖,電極為鎂合金和鉑合金。E為該燃料電池的_______極(填負(fù)”)。F電極上的電極反應(yīng)式為______________。

(3)下圖為電化學(xué)法生產(chǎn)硫酸的工藝示意圖,電池以固體金屬氧化物作電解質(zhì),該電解質(zhì)能傳導(dǎo)O2-離子。S(g)在負(fù)極生成SO3的電極反應(yīng)式為____________________。已知S(g)在負(fù)極發(fā)生的反應(yīng)為可逆反應(yīng),為提高硫蒸氣的轉(zhuǎn)化率,該工藝采取的措施有____________任寫一條)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,二甲胺[CH32NH·H2O]是一元弱堿,其電離常數(shù)Kb=1.6×104。10 mL c mol·L1二甲胺溶液中滴加0.1mo1·L1鹽酸,混合溶液的溫度與鹽酸體積的關(guān)系如圖所示。下列說法不正確的

A. 二甲胺溶液的濃度為0.2mol·L1

B. YZ點(diǎn)之間某點(diǎn)溶液pH=7

C. Y點(diǎn)存在:cCl>c[(CH32NH2+]>cH+>cOH

D. 常溫下,(CH32NH2Cl水解常數(shù)Kh≈5.0×1011

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同步練習(xí)冊答案