【題目】【物質(zhì)與結構—選作】硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)均屬于硼族元素(第ⅢA族),它們的化合物或單質(zhì)都有重要用途。回答下列問題:
(1)寫出基態(tài)鎵原子的電子排布式 。
(2)已知:無水氯化鋁在178℃升華,它的蒸氣是締合的雙分于(Al2Cl6),更高溫度下Al2Cl6則離解生成A1Cl3單分子。
①固體氯化鋁的晶體類型是 ;
②寫出Al2Cl6分子的結構式 ;
③單分子A1Cl3的立體構型是 ,締合雙分子
Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型是 。
(3)晶體硼的結構單元是正二十面體,每個單元中有12個硼原子(如圖),若其中有兩個原子為10 B,其余為11B,則該結構單元有 種不同的結構類型。
(4)金屬鋁屬立方晶系,其晶胞邊長為405 pm,密度是2.70g·cm-3,計算確定其晶胞的類型(簡單、體心或面心立方) ;晶胞中距離最近的鋁原子可看作是接觸的,列式計算鋁的原子半徑r(A1)= pm。
【答案】(1)1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 或〔Ar〕3d104s24p1 (2)①分子晶體
② ③ 平面三角形;sp3 (3)3 (4)面心立方晶胞 143
【解析】
試題分析:(1)鎵是31號元素,其原子核外有31個電子,根據(jù)構造原理知其核外電子排布式為1s2 2s22p63s23p63d104s24p1 或〔Ar〕3d104s24p1 ;
(2)①分子晶體的熔沸點較低,氯化鋁的熔沸點較低,所以為分子晶體;
②鋁原子和氯原子之間形成共價鍵,還形成一個配位鍵,其結構為;
③氯化鋁中每個鋁原子含有3個共價鍵,且不含孤電子對,為平面三角形結構,締合雙分子Al2Cl6中Al原子的軌道雜化類型sp3;
(3)兩個10B相鄰、相間、相對,所以共有3種類型結構;
(4)每個晶胞中含有鋁原子個數(shù)===4.00,該晶胞的每個頂點上和每個面上都含有一個Al原子,為面心立方晶胞;面心立方晶胞中,每個面的對角線上三個原子緊挨著,所以對角線長度=,對角線為四個Al原子半徑之和,所以每個鋁原子半徑==143pm。
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【題目】有關物質(zhì)的轉化關系如下圖所示(部分物質(zhì)與條件已略去,其中反應②的條件是“700 ℃,催化劑”)。G是常見的紅色金屬單質(zhì),B、H是空氣的主要成分,A、C、E均是常見氣體,D是最常見的無色液體。
請回答下列問題:
(1)E的化學式為________________。
(2)A的電子式為________________。
(3)寫出反應①的離子方程式:________________________________。
(4)寫出反應②的化學方程式,并標出電子轉移的方向與數(shù)目:
______________ __________________。
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【題目】[化學——選修3:物質(zhì)結構與性質(zhì)】
A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種元素,A的一種同位素可用于考古中測定生物的死亡年代; B與A同周期,其s能級電子數(shù)比p能級電子數(shù)多;C原子的最外層電子數(shù)是次外層的3倍;D與B同主族;E的原子序數(shù)為29。回答下列問題:
(1)五種元素中第一電離能最大的是 (填元素符號),其中D原子價電子排布圖為 。
(2)元素B的簡單氣態(tài)氫化物的沸點 (填“高于”或“低于”)元素A的簡單氣態(tài)氫化物的沸點,其主要原因是 ; A的簡單氣態(tài)氫化物中心原子的雜化軌道類型為 。
(3)BC3-的立體構型為 ,與其互為等電子體的分子是 (寫化學式)。
(4)EC在加熱條件下容易轉化為E2C,從原子結構的角度解釋原因 ;E原子的外圍電子排布式為 ,E晶體的堆積方式為 (填序號)
①簡單立方堆積 ②體心立方堆積
③六方最密堆積 ④面心立方最密堆積
(5)硼與D可形成一種耐磨材料F,其結構與金剛石相似(如右圖),可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高溫下在氫氣的氛圍中合成。寫出合成F的化學方程式: 。F的晶胞邊長為a pm,則該晶體密度的表達式為 g·cm-3。 (用含a、NA的式子表示,不必化簡)。
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【題目】甲醇是一種重要的可再生能源。
(1)已知2CH4(g)+O2(g)=2CO(g)+4H2(g) ΔH =a kJ·mol-1
CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g) ΔH =b kJ·mol-1
試寫出由CH4和O2制取甲醇的熱化學方程式 。
(2)還可通過下列反應制甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。甲圖是反應時CO和CH3OH(g)的濃度隨時間的變化情況。從反應開始到達平衡,用H2表示反應速率υ(H2)= 。
(3)在一容積可變的密閉容器中充入10 mol CO和20 mol H2,CO的平衡轉化率隨溫度(T)、壓強(P)的變化如乙圖所示。
①下列說法能判斷該反應達到化學平衡狀態(tài)的是_______(填字母)。
A.H2的消耗速率等于CH3OH的生成速率的2倍
B.H2的體積分數(shù)不再改變
C.體系中H2的轉化率和CO的轉化率相等
D.體系中氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
②比較A、B兩點壓強大小PA________PB(填“>、<、=”)。
③若達到化學平衡狀態(tài)A時,容器的體積為20 L。如果反應開始時仍充入10 molCO和20 molH2,則在平衡狀態(tài)B時容器的體積V(B)= L。
(4)以甲醇為燃料,氧氣為氧化劑,KOH溶液為電解質(zhì)溶液,可制成燃料電池(電極材料為惰性電極)。
①若KOH溶液足量,則寫出電池負極反應式________________________。
②若電解質(zhì)溶液中KOH的物質(zhì)的量為0.8 mol,當有0.5 mol甲醇參與反應時,電解質(zhì)溶液中各種離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是 。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】按要求寫出:
(1)一核10電子的陽離子的符號_________;
(2)兩核10電子的陰離子的電子式___________;
(3)三核10電子的共價化合物的電子式_______;
(4)四核10電子的陽離子的電子式:__________;
(5)四核10電子的共價化合物的結構式_________;
(6)五核10電子的陽離子的化學式___________;
(7)五核10電子的共價化合物的結構式___________。
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【題目】A、B、C、D、E、F、G、I均為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素。A原子的L電子層的p能級上有一個空軌道;C的最外層有6個運動狀態(tài)不同電子;D的基態(tài)原子外圍電子排布式為3S2;E與D同周期,且在該周期中電負性最大;F、G是同族且原子序數(shù)差2的元素;I的基態(tài)原子外圍只有一個單電子。
(1) 下列關于A2H4分子和H2C2分子的說法正確的是 。
A.分子中都含有σ鍵和π鍵 B.中心原子都sp2雜化
C.都是含極性鍵和非極性鍵的非極性分子
D.互為等電子體 E.A2H4分子的沸點明顯低于H2C2分子
(2)A、B、C三種元素中的兩種,能形成原子個數(shù)比為l:3的常見微粒,推測這兩種微粒的空間構型為 。
(3)E能形成多種含氧酸,如HEO3、HEO2,請簡述酸性HEO3大于HEO2的原因: 。
(4) G與AC能形成揮發(fā)性液體G(AC)4,則其固體屬于 晶體。
(5) F常見晶體結構為體心立方堆積,原子半徑為a nm,I常見晶體結構為面心立方堆積,原子半徑為b nm,則兩種金屬的密度比為 (用含a、b的算式表示)。
(6) 已知Ti3+可形成配位數(shù)為6,顏色不同的兩種配合物晶體,一種為紫色,另一種為綠色。兩種晶體的組成皆為TiCl3·6H2O。為測定這兩種晶體的化學式,設計了如下實驗:
a.分別取等質(zhì)量的兩種配合物晶體的樣品配成待測溶液;
b.分別往待測溶液中滴入AgNO3溶液,均產(chǎn)生白色沉淀;
c.沉淀完全后分別過濾得兩份沉淀,經(jīng)洗滌干燥后稱量,發(fā)現(xiàn)原綠色晶體的水溶液得到的白色沉淀質(zhì)量為原紫色晶體的水溶液得到的沉淀質(zhì)量的2/3。則綠色晶體配合物的化學式為________________,由Cl-所形成的化學鍵類型是________。
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【題目】【化工與技術--選作】硫酸亞錫(SnSO4)是一種重要的硫酸鹽,廣泛應用于鍍錫工業(yè)。某研究小組設計SnSO4制備路線如下:
查閱資料:Ⅰ.酸性條件下,錫在水溶液中有Sn2+、Sn4+兩種主要存在形式,Sn2+易被氧化。
Ⅱ.SnCl2易水解生成堿式氯化亞錫, Sn相對原子質(zhì)量為119。
回答下列問題:
(1)錫原子的核電荷數(shù)為50,與碳元素屬于同一主族,錫元素在周期表中的位置是 。
(2)操作Ⅰ是 。
(3)SnCl2粉末需加濃鹽酸進行溶解,請用平衡移動原理解釋原因 。
(4)加入Sn粉的作用有兩個:①調(diào)節(jié)溶液pH ② 。
(5)酸性條件下,SnSO4還可以用作雙氧水去除劑,發(fā)生反應的離子方程式是 。
(6)該小組通過下列方法測定所用錫粉的純度(雜質(zhì)不參與反應):
①將試樣溶于鹽酸中,發(fā)生的反應為:Sn + 2HCl=SnCl2 + H2↑;
②加入過量的FeCl3;
③用已知濃度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,發(fā)生的反應為:6FeCl2 + K2Cr2O7 + 14HCl =6FeCl3 + 2KCl + 2CrCl3 +7H2O。取1.226 g 錫粉,經(jīng)上述各步反應后,共用去0.100 mol/L K2Cr2O7溶液32.0 ml。錫粉中錫的質(zhì)量分數(shù)是 。
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【題目】X、Y、Z、W、G是元素周期表中原子序數(shù)依次增大的五種元素。X元素是元素周期表中核電荷數(shù)最小的元素。Y的一種核素常用于考古,其一種同素異形體為自然界最硬的物質(zhì)。ZX3氣體溶于水呈堿性。W的外圍電子排布是3s1。G2+離子的M層d軌道只有5個電子。請回答下列問題:
(1)W在元素周期表中的位置是 ;W和Z形成的化合物水溶液呈堿性,用離子方程式表示其原因 。
(2)Z原子的第一電離能比氧原子的 (填“大”或“小”);G的基態(tài)原子電子排布式是
(3)X與Y可形成多種化合物,其中一種化合物的分子式是X6Y6,分子中只有σ鍵,該分子的結構簡式是 ;該化合物中Y的雜化軌道類型是 。
(4)G的最高價氧化物對應水化物的鉀鹽,在酸性條件下,常用于測定溶液中Fe2+的含量,該反應的離子方程式是
(5)可用YX4還原ZOx以消除其污染。已知:
YX4(g) +4ZO2(g)=4ZO(g)+YO2(g)+2X2O(g) △H=" -" 574 kJ·mol-1
YX4(g)+4ZO(g)=2Z2(g)十YO2(g) +2X2O(g) △H =" -1160" kJ·mol-1
試寫出用YX4還原ZO2至Z2的熱化學方程式___ _。
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【題目】最新研究發(fā)現(xiàn),用隔膜電解法處理高濃度乙醛廢水具有工藝流程簡單、電耗較低等優(yōu)點,其原理是使乙醛分別在陰、陽極發(fā)生反應,轉化為乙醇和乙酸,總反應為:2CH3CHO + H2OCH3CH2OH + CH3COOH
實驗室中,以一定濃度的乙醛—Na2SO4溶液為電解質(zhì)溶液,模擬乙醛廢水的處理過程,其裝置示意圖如右圖所示。
(1)若以甲烷燃料電池為直流電源,則燃料電池中b極應通入 (填化學式)氣體。
(2)電解過程中,兩極除分別生成乙酸和乙醇外,均產(chǎn)生無色氣體。電極反應如下:
陽極:① 4OH--4e-=O2↑+2H2O
② 。
陰極:① 。
②CH3CHO+2e-+2H2O=CH3CH2OH+2OH-
(3)電解過程中,陰極區(qū)Na2SO4的物質(zhì)的量 (填“增大”、“減小”或“不變”)。
(4)電解過程中,某時刻測定了陽極區(qū)溶液中各組分的物質(zhì)的量,其中Na2SO4與CH3COOH的物質(zhì)的量相同。下列關于陽極區(qū)溶液中各微粒濃度關系的說法正確的是 (填字母序號)。
a. c(Na+)不一定是c(SO42-)的2倍
b. c(Na+)=2c(CH3COOH)+2c(CH3COO-)
c. c(Na+)+c(H+)=c(SO42-)+c(CH3COO-)+c(OH-)
d. c(Na+)>c(CH3COOH)>c(CH3COO-)>c(OH-)
(5)已知:乙醛、乙醇的沸點分別為20.8℃、78.4℃。從電解后陰極區(qū)的溶液中分離出乙醇粗品的方法是 。
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