【題目】鋅、鐵、銅及其化合物在生活、生產(chǎn)中有著廣泛應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Fe3+的核外電子排布式為____________。在第四周期過渡元素中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素為____________(用元素符號(hào)表示)。
(2)一水合甘氨酸鋅[(H2NCH2COO)2Zn·H2O]是一種飼料添加劑,該化合物中所涉及的非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序是____________(用元素符號(hào)表示);甘氨酸分子中N原子的雜化軌道類型為____________;從結(jié)構(gòu)角度解釋甘氨酸易溶于水的原因:________________。
(3)銅元素的第一電離能、第二電離能分別為746 kJ·mol-1、1958 kJ·mol-1;鋅元素的第一電離能、第二電離能分別為906 kJ·mol-1、1733 kJ·mol-1,銅的第二電離能大于鋅的第二電離能,其主要原因是___________________________________________________。
(4)磷酸鐵(FePO4)可用于制造磷酸鐵鋰電池材料,PO的空間構(gòu)型為______________。
(5)某種化合物由Fe、Cu、S三種元素組成,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則化學(xué)式為__________,該晶胞上、下底面均為正方形,側(cè)面與底面垂直,若該晶體的密度ρ g·cm-3,設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,結(jié)合圖中的數(shù)據(jù)計(jì)算底面棱長a=____________(只要求列出計(jì)算式,用含b的代數(shù)式表示)pm。
【答案】[Ar]3d5 Cr O>N>C>H sp3 甘氨酸是極性分子,氨基和羧基都能與水分子形成氫鍵 氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成Cu+后,其核外價(jià)電子排布式為3d10,形成了較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài);而鋅失去一個(gè)電子后,其核外價(jià)電子排布式為3d104s1 正四面體 CuFeS2
【解析】
(1)Fe為26號(hào)元素,其核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,失去3個(gè)電子形成Fe3+,其核外電子排布為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;在3d過渡金屬中,基態(tài)原子未成對電子數(shù)最多的元素的價(jià)電子排布式為3d54s1,該元素為Cr;
(2)一水合甘氨酸鋅中含有的非金屬元素有H、C、N、O,元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,非金屬性大小順序?yàn)?/span>O>N>C>H,則電負(fù)性大小排序?yàn)?/span>O>N>C>H;甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式為NH2CH2COOH,-NH2中N原子的價(jià)層電子對個(gè)數(shù)為4,則N原子的雜化類型為sp3;根據(jù)甘氨酸的結(jié)構(gòu)簡式,其含有-NH2、-COOH能夠與水形成氫鍵,且甘氨酸是極性分子;
(3)氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子形成排布為[Ar]3d104s1的結(jié)構(gòu);而氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成Cu+,其核外電子排布式為為[Ar]3d10,Cu+的核外電子排布中3d軌道為全滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,再失去一個(gè)電子,需要的能量較高;答案為氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成Cu+后,其核外價(jià)電子排布式為3d10,形成了較穩(wěn)定的全充滿狀態(tài);而鋅失去一個(gè)電子后,其核外價(jià)電子排布式為3d104s1;
(4)PO43-中P的價(jià)層電子對數(shù)目=,價(jià)層電子對數(shù)目為4,不含孤對電子對,則PO43-的空間構(gòu)型為正四面體;
(5)晶胞內(nèi)含有8個(gè)S,均為此晶胞所有,則此晶胞含有8個(gè)S;晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)為Cu所占有,為8個(gè)晶胞所共有,面上有4個(gè)Cu,為2個(gè)晶胞所共有,還有1個(gè)Cu在晶胞內(nèi)部,為此晶胞所共有,則此晶胞中一共含有個(gè)Cu;晶胞的4個(gè)棱上有Fe,為4個(gè)晶胞所共有,面上有6個(gè)Fe,為2個(gè)晶胞所共有,則此晶胞中一共含有個(gè)Fe;則此晶胞中Cu、Fe、S的個(gè)數(shù)比為4:4:8=1:1:2,則此化學(xué)式為CuFeS2;
晶胞的密度,可得。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖是中學(xué)化學(xué)中常見物質(zhì)之間的一些反應(yīng)關(guān)系,其中部分產(chǎn)物未寫出。常溫下X是固體,B和G是液體,其余均為氣體。根據(jù)下圖關(guān)系推斷:
(1)寫出化學(xué)式:X_______,A________,B_______。
(2)實(shí)驗(yàn)室收集氣體D和F的方法依次是_______法、________法。
(3)寫出C→E的化學(xué)方程式:____________。
(4)請寫出A與E反應(yīng)生成D的化學(xué)方程式:_______________
(5)檢驗(yàn)物質(zhì)A的方法和現(xiàn)象是________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D是原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素,A元素的正化合價(jià)與負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零;B元素原子的價(jià)電子結(jié)構(gòu)為nsnnpn;C元素基態(tài)原子s能級的電子總數(shù)比p能級的電子總數(shù)多1;D元素原子的M能層全滿,最外層只有一個(gè)電子。請回答:
(1)A元素單質(zhì)的電子式為________;B元素單質(zhì)的一種空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的晶體,熔點(diǎn)>3550 ℃,該單質(zhì)的晶體類型屬于________________;基態(tài)D原子共有__________種不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子。
(2)A與C形成的最簡單分子的中心原子雜化方式是__________,該分子與D2+、H2O以2∶1∶2的配比結(jié)合形成的配離子是_______(填化學(xué)式),此配離子中的兩種配體的不同之處為_____________(填標(biāo)號(hào))。
①中心原子的價(jià)層電子對數(shù) ②中心原子的孤電子對的對數(shù)
③中心原子的化學(xué)鍵類型 ④VSEPR模型
(3)1 mol BC-中含有的π鍵數(shù)目為________;寫出與BC-互為等電子體的分子和離子各一種________、_________(填化學(xué)式)。
(4)D2+的硫酸鹽晶體的熔點(diǎn)比D2+的硝酸鹽晶體的熔點(diǎn)高,其原因是___________________________。
(5)D3C具有良好的電學(xué)和光學(xué)性能,其晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,D+和C3-半徑分別為a pm、b pm,D+和C3-都是緊密接觸的剛性小球,則C3-的配位數(shù)為________,晶體的密度為_____ g·cm-3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的KOH溶液時(shí),導(dǎo)致濃度偏低的原因可能是( )
A. 用敞口容器稱量KOH且時(shí)間過長
B. 配置前先向容量瓶中加入少量蒸餾水
C. 容量瓶盛過KOH溶液,使用前未洗滌
D. 溶解后快速轉(zhuǎn)移到容量瓶,然后加足量蒸餾水,定容
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】CH3OCH3(二甲醚)常用作有機(jī)合成的原料,也用作溶劑和麻醉劑。CO2與H2合成CH3OCH3涉及的相關(guān)熱化學(xué)方程式如下:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.1kJ·mol-1
Ⅱ.2CH3OH(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-24.5kJ·mol-1
Ⅲ.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2(g) ΔH3
Ⅳ.2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH4
回答下列問題:
⑴ΔH4=__kJ·mol-1。
⑵體系自由能變ΔG=ΔH-TΔS,ΔG<0時(shí)反應(yīng)能自發(fā)進(jìn)行。反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的自由能變與溫度的關(guān)系如圖a所示,在298~998K下均能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)為__(填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
⑶在三個(gè)完全相同的恒容密閉容器中,起始時(shí)均通入3molH2和1molCO2,分別只發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ時(shí),CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度的關(guān)系如圖b所示。
①ΔH3__0(填“>”或“<”)。
②反應(yīng)Ⅳ,若A點(diǎn)總壓強(qiáng)為pMPa,則A點(diǎn)時(shí)CO2的分壓為p(CO2)__pMPa(精確到0.01)。
③在B點(diǎn)對應(yīng)溫度下, K(Ⅰ)__(填“大于”“小于”或“等于”)K(Ⅲ)。
⑷向一體積為1L的密閉容器中通入H2和CO2,只發(fā)生反應(yīng)Ⅳ。CO2的平衡轉(zhuǎn)化率與壓強(qiáng)、溫度及氫碳比m[m=]的關(guān)系分別如圖c和圖d所示。
①圖c中壓強(qiáng)從大到小的順序?yàn)?/span>__,圖d中氫碳比m從大到小的順序?yàn)?/span>__。
②若在1L恒容密閉容器中充入0.2molCO2和0.6molH2,CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為50%,則在此溫度下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=__(保留整數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】工業(yè)上通常利用SiO2 和碳反應(yīng)來制取硅,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式___________________。
工業(yè)上還可以利用鎂制取硅,反應(yīng)為2Mg+SiO2 = 2MgO+Si,同時(shí)會(huì)發(fā)生副反應(yīng):2Mg + Si = Mg2Si。如圖是進(jìn)行Mg與SiO2反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置,試回答下列問題:
(1)由于O2和H2O(g)的存在對該實(shí)驗(yàn)有較大影響,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)通入氣體X作為保護(hù)氣,試管中的固體藥品可選用________(填序號(hào))。
a.石灰石 b.鋅粒 c.純堿
(2)實(shí)驗(yàn)開始時(shí),必須先通一段時(shí)間X氣體,再加熱反應(yīng)物,其理由是 ___________________________;當(dāng)反應(yīng)引發(fā)后,移走酒精燈,反應(yīng)能繼續(xù)進(jìn)行,其原因是______________________。
(3)反應(yīng)結(jié)束后,待冷卻至常溫時(shí),往反應(yīng)后的混合物中加入稀鹽酸,可觀察到閃亮的火星,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是副產(chǎn)物Mg2Si遇鹽酸迅速反應(yīng)生成SiH4(硅烷)氣體,然后SiH4自燃.用化學(xué)方程式表示這兩個(gè)反應(yīng)①________________________②___________________.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知非金屬單質(zhì)硫(S)是淡黃色固體粉末,難溶于水。為了驗(yàn)證氯元素的非金屬性比硫元素的非金屬性強(qiáng),某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),請回答下列問題:
(1)裝置A的分液漏斗中盛裝的試劑是______,燒瓶中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
(2)畫出虛線框內(nèi)的實(shí)驗(yàn)裝置圖,所加試劑為____________,該裝置的作用是_______。
(3)裝置B中盛放的試劑是____________(填序號(hào)),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為____________,該反應(yīng)的離子方程式是_____________,該反應(yīng)屬于四種基本反應(yīng)類型中的__________反應(yīng)。
A Na2S溶液 B Na2SO3溶液 C Na2SO4溶液
(4)已知:①硫酸比次氯酸穩(wěn)定;②高氯酸的酸性比硫酸強(qiáng);③S2-比Cl-易被氧化;④HCl比H2S穩(wěn)定;⑤銅與鹽酸不反應(yīng),但能與濃硫酸反應(yīng);⑥鐵與氯氣在加熱條件下反應(yīng)生成三氯化鐵,鐵與硫在加熱條件下反應(yīng)生成硫化亞鐵;⑦硫原子與氯原子的電子層數(shù)相同,氯的原子半徑小于硫原子。能說明氯的非金屬性比硫強(qiáng)的是________(填序號(hào))。
A 全部 B ②③④⑥⑦ C ①②④⑤⑥ D ②③④⑤⑥⑦
(5)裝置C中盛放燒堿溶液,目地是吸收反應(yīng)后剩余的氣體,防止污染空氣,寫出該裝置中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】將等物質(zhì)的量的A、B混合于2L的密閉容器中,發(fā)生下列反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),經(jīng)2min后測得D的濃度為0.5mol/L,c(A):c(B)=3:5,以C表示的平均速率v(C)=0.25mol·L1·min1,下列說法正確的是
A. 反應(yīng)速率v(B)=0.25 mol·L-1·min-1
B. 該反應(yīng)方程式中x=1
C. 2min時(shí),A的物質(zhì)的量為1.5mol
D. 2min時(shí),A的轉(zhuǎn)化率為60%
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了合理利用化學(xué)能,確保安全生產(chǎn),化工設(shè)計(jì)需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱,并采取相應(yīng)措施.化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱通常用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行測定,也可進(jìn)行理論推算.
(1)實(shí)驗(yàn)測得,5g甲醇(CH3OH)液體在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳?xì)怏w和液態(tài)水時(shí)釋放出113.5kJ的熱量,則表示甲醇標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:__________.
(2)今有如下兩個(gè)熱化學(xué)方程式:則a______b(填“>”、“=”或“<”)
H2(g)+O2(g)=H2O(g)△H1=akJmol-1
H2(g)+O2(g)=H2O(l)△H2=bkJmol-1
(3)拆開1mol氣態(tài)物質(zhì)中某種共價(jià)鍵需要吸收的能量叫鍵能.從化學(xué)鍵的角度分析,化學(xué)反應(yīng)的過程就是反應(yīng)物的化學(xué)鍵的破壞和生成物的化學(xué)鍵的形成過程.在化學(xué)反應(yīng)過程中,拆開化學(xué)鍵需要消耗能量,形成化學(xué)鍵又會(huì)釋放能量.
化學(xué)鍵 | H-H | N-H | N≡N |
鍵能/kJmol-1 | 436 | 391 | 945 |
已知反應(yīng)N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)△H=akJmol-1.試根據(jù)表中所列鍵能數(shù)據(jù)估算a的值:____________(注明“+”或“-”).
(4)依據(jù)蓋斯定律可以對某些難以通過實(shí)驗(yàn)直接測定的化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)熱進(jìn)行推算.利用水煤氣合成二甲醚的三步反應(yīng)如下:
①2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g);△H=-90.8kJmol-1
②2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g);△H=-23.5kJmol-1
③CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g);△H=-41.3kJmol-1
總反應(yīng):3H2(g)+3CO(g)=CH3OCH3(g)+CO2(g)的△H=________________.
(5)汽車尾氣里含有的NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)△H>0,已知該反應(yīng)在2 404℃,平衡常數(shù)K=64×10﹣4.請回答:
①將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,如圖變化趨勢正確的是_____(填字母序號(hào)).
②該溫度下,某時(shí)刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10﹣1 mol/L、4.0×10﹣2 mol/L和3.0×10﹣3 mol/L,此時(shí)反應(yīng)_______(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”、“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),理由是_______.
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