【題目】硫氰酸鹽在化學(xué)工業(yè)中應(yīng)用廣泛。
(1)組成硫氰酸根(SCN -)的三種元素的部分性質(zhì)見下表:
①硫氰酸根中碳元素的化合價(jià)為____。
②碳元素的I1、I2均比氮小。但I3卻比氮高,其原因是____。
(2)晶體場理論認(rèn)為,基態(tài)離子的d軌道存在未成對(duì)電子時(shí),d電子發(fā)生d-d躍遷是金屬陽離子在水溶液中顯色的主要原因。下列硫氰酸鹽的水溶液有顏色的是____(填標(biāo)號(hào))。
A KSCN B Fe(SCN)3 C Ni(SCN)2 D Zn(SCN)2
(3)NH4SCN廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、印染等行業(yè),隔絕空氣加熱后可分解生成NH3、CS2、H2S、(CN)2及N2。
①SCN-可能具有[S-C≡N]-和____(填結(jié)構(gòu)式)兩種結(jié)構(gòu),中心原子碳的軌道雜化方式均為____。
②(CN)2熔沸點(diǎn)高于N2的原因是____。
(4)硫氰酸鈷可用于毒品檢驗(yàn)。其水合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如下圖所示(所有原子都不在晶胞的頂點(diǎn)或棱上)。
①晶體中微粒間作用力有____(填標(biāo)號(hào))。
A 金屬鍵 B 氫鍵 C 非極性鍵 D 極性鍵 E 配位鍵
②晶體的化學(xué)式為____。
③硫氰酸鈷晶體屬于正交晶系,晶胞參數(shù)分別為a nm、b nm.c nm,α=β=γ=90°。晶體的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1。則晶體密度=____g·cm-3(列計(jì)算式)。
【答案】+4 N2+、C2+的價(jià)電子排布分別為2s22p1和2s2,C2+的2p軌道全空,處于較穩(wěn)定狀態(tài),更難失去電子 BC [S=C=N]- sp (CN)2和N2均為非極性分子構(gòu)成的分子晶體,(CN)2的相對(duì)分子質(zhì)量較大,范德華力較大,熔沸點(diǎn)較高 BDE Co(H2O)2(SCN)2·H2O或Co(SCN)2(H2O)2·H2O或Co(SCN)2·3H2O
【解析】
(1)①硫氰酸根離子中,中心碳原子的電負(fù)性比硫和氮都小,所以碳元素顯正價(jià),硫、氮元素顯負(fù)價(jià),由于碳原子最外層只有四個(gè)電子,與氮和硫原子結(jié)合時(shí),能形成四對(duì)共用電子對(duì),故碳顯+4價(jià);
②第三電離能用以衡量R2+失去電子的難易程度,N2+、C2+的價(jià)電子排布分別為2s22p1和2s2,C2+的2p軌道全空,處于較穩(wěn)定狀態(tài),更難失去電子,所以其第三電離能更大;
(2)K+的3d軌道全空,Zn2+的3d軌道全充滿,無法發(fā)生d-d躍遷;Fe3+的3d軌道電子排布為3d5,存在5個(gè)未成對(duì)電子,Ni2+的3d軌道電子排布式為3d8,存在2個(gè)未成對(duì)電子,二者可以發(fā)生d-d躍遷,其硫氰酸鹽的水溶液會(huì)有顏色,所以選BC;
(3)①從已知結(jié)構(gòu)[S-C≡N]-中碳原子的成鍵特點(diǎn)(一個(gè)叁鍵、一個(gè)單鍵)可以判斷C原子的雜化方式為sp雜化,中心碳原子以兩個(gè)sp雜化軌道分別和S、N原子的1個(gè)p軌道形成σ鍵,C原子剩余的兩個(gè)未雜化的2p軌道以肩并肩的方式與氮原子另外2個(gè)p軌道形成2個(gè)π鍵,即中心碳原子形成兩個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵;另一種可能的情況是,碳原子剩余的兩個(gè)未雜化的2p軌道分別與氮原子、硫原子的p軌道形成兩個(gè)大π鍵,即兩個(gè)雙鍵的結(jié)構(gòu)[S=C=N]-;
②(CN)2(直線形對(duì)稱結(jié)構(gòu),正負(fù)電荷中心重合)和N2都是非極性分子,二者均為分子晶體,其熔、沸點(diǎn)高低取決于范德華力的大小,通常相對(duì)分子質(zhì)量越大,范德華力越大;
(4)①從晶胞結(jié)構(gòu)可以看出,硫氰酸鈷晶體是一種帶有結(jié)晶水的配合物,中心原子是Co2+, SCN-和H2O是配體;H2O除了與Co2+形成配位鍵以外,還有一部分H2O不做配體,只與作為配體的H2O之間以氫鍵結(jié)合;配體H2O、SCN-中都含有極性鍵,不含非極性鍵;金屬鍵通常只存在于金屬晶體中;所以選BDE;
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知2個(gè)Co2+在晶胞內(nèi)部,4個(gè)Co2+在面上,根據(jù)均攤法每個(gè)晶胞含有的Co2+個(gè)數(shù)為2+=4;SCN-全在晶胞內(nèi),共8個(gè),配體H2O全在晶胞內(nèi)的有8個(gè)(注意與處于上、下底面的Co2+配位的兩個(gè)H2O分子,均有一個(gè)在晶胞內(nèi),一個(gè)在晶胞外),未做配體的H2O,2個(gè)在晶胞內(nèi),4個(gè)在面上,平均每個(gè)晶胞含有這樣的水分子個(gè)數(shù)為4。由此得出Co2+、SCN-、配體H2O、非配體H2O的個(gè)數(shù)比為1:2:2:1,則化學(xué)式為Co(H2O)2(SCN)2·H2O或Co(SCN)2(H2O)2·H2O或Co(SCN)2·3H2O;
③由上題分析可知,每個(gè)晶胞中含有4個(gè)Co(SCN)2·3H2O粒子集合體,每個(gè)粒子集合體的質(zhì)量為,則晶胞的質(zhì)量為,晶胞的體積為abc×10-21cm3,所以晶胞的密度為g/cm3。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙烷的分子結(jié)構(gòu)可簡寫成鍵線式結(jié)構(gòu),有機(jī)物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物B與等物質(zhì)的量的H2發(fā)生加成反應(yīng)可得到有機(jī)物A。下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物A,名稱為2,2,3﹣三甲基戊烷
B. 有機(jī)物A的一氯取代物只有4種
C. 有機(jī)物A的分子式為C8H18
D. B的結(jié)構(gòu)可能有3種,其中一種名稱為3,4,4﹣三甲基﹣2﹣戊烯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行鐵鹽與亞鐵鹽相互轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:將Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe2+
(1)Fe3+與Cu粉發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:________________________________________。
(2)探究白色沉淀產(chǎn)生的原因,請(qǐng)?zhí)顚憣?shí)驗(yàn)方案:
實(shí)驗(yàn)方案 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟1:取4mL_________mol/L CuSO4溶液,向其中滴加3滴0.1mol/L KSCN溶液 | 產(chǎn)生白色沉淀 | CuSO4與KSCN 反應(yīng)產(chǎn)生了白色沉淀 |
步驟2:取_____________________________ | 無明顯現(xiàn)象 |
查閱資料:。甋CN-的化學(xué)性質(zhì)與I-相似 ⅱ.2Cu2++ 4 I-= 2CuI↓+ I2
則Cu2+與SCN-反應(yīng)的離子方程式為________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)Ⅱ:將Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+
實(shí)驗(yàn)方案 | 現(xiàn)象 |
向3mL 0.1mol/L FeSO4溶液中加入1 mL 8mol/L稀硝酸 | 溶液變?yōu)樽厣胖靡欢螘r(shí)間后,棕色消失,溶液變?yōu)辄S色 |
探究上述現(xiàn)象出現(xiàn)的原因:
查閱資料:Fe2++ NOFe(NO)2+(棕色)
(3)用離子方程式解釋NO產(chǎn)生的原因_______________________________________________。
(4)從化學(xué)反應(yīng)速率與限度的角度對(duì)體系中存在的反應(yīng)進(jìn)行
反應(yīng)Ⅰ:Fe2+與HNO3反應(yīng); 反應(yīng)Ⅱ:Fe2+與NO反應(yīng)
①依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,甲認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ的速率比反應(yīng)Ⅱ__________(填“快”或“慢”)。
②乙認(rèn)為反應(yīng)Ⅰ是一個(gè)不可逆反應(yīng),并通過實(shí)驗(yàn)證明其猜測正確,乙設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是______________________________。
③請(qǐng)用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋溶液由棕色變?yōu)辄S色的原因__________________________________。
(5)丙認(rèn)為若生成的NO與Fe2+不接觸,溶液就不會(huì)出現(xiàn)棕色,請(qǐng)從以下提供的實(shí)驗(yàn)用品中選擇合適的用品,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并畫出實(shí)驗(yàn)裝置圖,標(biāo)明試劑,實(shí)現(xiàn)Fe2+Fe3+的轉(zhuǎn)化,同時(shí)避免出現(xiàn)此異,F(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)用品:U形管、燒杯、導(dǎo)線、石墨棒若干、鐵片若干、鹽橋(裝有含瓊脂的KCl飽和溶液)、 0.1mol/L FeSO4溶液、8mol/L稀硝酸
____________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲硅烷廣泛用于電子工業(yè)、汽車領(lǐng)域,三氯氫硅()是制備甲硅烷的重要原料。回答下列問題:
(1)工業(yè)上以硅粉和氯化氫氣體為原料生產(chǎn)時(shí)伴隨發(fā)生的反應(yīng)有:
①
②
以硅粉和氯化氫氣體生產(chǎn)的熱化學(xué)方程式是_______________________。
(2)工業(yè)上可用四氯化硅和氫化鋁鋰()制甲硅烷,反應(yīng)后得甲硅烷及兩種鹽。該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________________。
(3)三氯氫硅歧化也可制得甲硅烷。反應(yīng)為歧化制甲硅烷過程的關(guān)鍵步驟,此反應(yīng)采用一定量的催化劑,在不同反應(yīng)溫度下測得的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖所示。
①時(shí),平衡轉(zhuǎn)化率為_________。該反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“放熱”或“吸熱”)。
②時(shí),要縮短反應(yīng)達(dá)到平衡的時(shí)間,可采取的措施有________________________。(答一種即可)
③比較a、b處反應(yīng)速率的大小:_______________(填“>”“<”或“=”)。已知反應(yīng)速率分別是正、逆反應(yīng)的速率常數(shù),與反應(yīng)溫度有關(guān),x為物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),則在時(shí)___________(保留3位小數(shù))。
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【題目】我國某科研團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種新型能量存儲(chǔ)/轉(zhuǎn)化裝置(如下圖所示)。閉合K2、斷開K1時(shí),制氫并儲(chǔ)能;斷開K2、閉合K1時(shí),供電。下列說法錯(cuò)誤的是
A.制氫時(shí),溶液中K+向Pt電極移動(dòng)
B.制氫時(shí),X電極反應(yīng)式為
C.供電時(shí),Zn電極附近溶液的pH降低
D.供電時(shí),裝置中的總反應(yīng)為
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】苯胺是重要的化工原料。某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行苯胺的相關(guān)實(shí)驗(yàn)。
已知:①和NH3相似,與鹽酸反應(yīng)生成易溶于水的鹽
②用硝基苯制取苯胺的反應(yīng)原理:+3Sn+12HCl+3SnCl4+4H2O
③有關(guān)物質(zhì)的部分物理性質(zhì)見下表:
I.比較苯胺與氨氣的性質(zhì)
(1)將分別蘸有濃氨水和濃鹽酸的玻璃棒靠近,產(chǎn)生白煙,反應(yīng)的化學(xué)方程式為____;用苯胺代替濃氨水重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),卻觀察不到白煙,原因是____。
Ⅱ.制備苯胺
往圖1所示裝置(夾持裝置略,下同)的冷凝管口分批加入20mL濃鹽酸(過量),置于熱水浴中回流20min,使硝基苯充分還原;冷卻后,往三頸燒瓶中滴入一定量50% NaOH溶液,至溶液呈堿性。
(2)冷凝管的進(jìn)水口是____(填“a”或“b”);
(3)滴加NaOH溶液的主要目的是析出苯胺,反應(yīng)的離子方程式為____。
Ⅲ.提取苯胺
i.取出圖1所示裝置中的三頸燒瓶,改裝為圖2所示裝置。加熱裝置A產(chǎn)生水蒸氣,燒瓶C中收集到苯胺與水的混合物;分離混合物得到粗苯胺和水溶液。
ii.往所得水溶液中加入氯化鈉固體,使溶液達(dá)到飽和狀態(tài),再用乙醚萃取,得到乙醚萃取液。
iii.合并粗苯胺和乙醚萃取液,用NaOH固體干燥,蒸餾后得到苯胺2.79g。
(4)裝置B無需用到溫度計(jì),理由是____。
(5)操作i中,為了分離混合物,取出燒瓶C前,應(yīng)先打開止水夾d,再停止加熱,理由是____。
(6)該實(shí)驗(yàn)中苯胺的產(chǎn)率為____。
(7)欲在不加熱條件下除去苯胺中的少量硝基苯雜質(zhì),簡述實(shí)驗(yàn)方案:____。
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【題目】Ni常被鍍?cè)诮饘僦破飞弦员Wo(hù)金屬不生銹。
(1)鍍鎳的方法有:方法Ⅰ: 電鍍鎳。以NiSO4為電鍍液。
①待鍍零件與電源___________相連。
方法Ⅱ:化學(xué)鍍。將待鍍零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2-的溶液中,在酸性等條件下發(fā)生下述反應(yīng):
(a)____Ni2++____H2PO2-+_____→___Ni ++______H2PO3-+____,
(b)6H2PO2-+ 2H+= 2P+ 4H2PO3-+ 3H2↑
上述反應(yīng)可在塑料鍍件表面沉積鎳—磷合金,從而達(dá)到化學(xué)鍍鎳的目的。
②寫出并配平反應(yīng)式(a)。______________
(2)LiNiO2是一種前景很好的鋰離子電池正極材料。當(dāng)溫度高于850℃時(shí),LiNiO2會(huì)分解。工業(yè)上用Ni(OH)2與LiOH的混合物在空氣流中加熱到700~800℃制得 LiNiO2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________,加熱溫度不宜過高的原因是________________________,工業(yè)上也可用LiNO3代替上述工藝中的LiOH,存在的缺點(diǎn)可能是____________。
(3)以廢舊二次電池為原料回收利用合成Ni(OH)2的工藝:
已知:酸浸后濾液中含有Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10-14;
①“氧化除錳”是將錳元素最終轉(zhuǎn)化為MnO2而除去,反應(yīng)歷程如下:
i.5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+;
ii._____________________________________(用離子方程式表示)。
②調(diào)pH=5操作時(shí),已知溶液中Ni2+濃度為2.0mol/L,則“濾渣II”中是否存在Ni(OH)2沉淀?____________(列式計(jì)算,并使用必要的文字說明)。
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【題目】PET是目前世界上產(chǎn)量最大的聚酯類合成纖維,冬奧會(huì)比賽場館裝飾材料、礦泉水瓶、磁帶和膠卷的片基等都廣泛采用PET材料。以鹵代烴為原料合成PET的線路如下(反應(yīng)中部分無機(jī)反應(yīng)物及產(chǎn)物已省略)。已知RX2(R、R1代表烴基,X代表鹵素原子)是芳香族化合物,相對(duì)分子質(zhì)量為175,其中X元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40.6%。
(1)RX2中苯環(huán)上有兩個(gè)取代基,且苯環(huán)上的一硝基取代物只有一種。則RX2的結(jié)構(gòu)簡式為____________。
(2)1 mol C與足量碳酸氫鈉溶液反應(yīng)可放出________L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。
(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為______________,其反應(yīng)類型為________。從D到E,工業(yè)上一般通過兩步反應(yīng)來完成。若此處從原子利用率為100%的角度考慮,由D與某種無機(jī)物一步合成E,該無機(jī)物的化學(xué)式為________________。
(4)C的同分異構(gòu)體M具有:①M分子中,苯環(huán)上有三個(gè)取代基;②與氯化鐵溶液發(fā)生顯色反應(yīng);③與新制氫氧化銅懸濁液在加熱條件下反應(yīng);④在稀硫酸中能發(fā)生水解反應(yīng)。同時(shí)符合上述條件的M的結(jié)構(gòu)有________種。
(5)寫出合成PET的化學(xué)方程式:__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙醇在化學(xué)反應(yīng)中有如圖所示的共價(jià)鍵的斷裂方式,以下有關(guān)乙醇的反應(yīng)中,其對(duì)應(yīng)價(jià)鍵斷裂方式正確的是( )
A.Na與乙醇反應(yīng)時(shí)斷裂的價(jià)鍵是e
B.在濃硫酸作用下加熱到170 ℃時(shí)斷裂的價(jià)鍵是ae
C.在催化劑作用下和氧氣反應(yīng)時(shí)斷裂的價(jià)鍵是cd
D.在濃硫酸作用下加熱到140 ℃時(shí)斷裂的價(jià)鍵是be
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