【題目】[化學——選修3:物質結構與性質] X、Y、Z、M、W、R是元素周期表中1~36號元素,且原子序數(shù)依次增大,X、Y、Z是位于同一周期的相鄰元素,Y元素基態(tài)原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài);M為元素周期表1~36號元素中電負性最小的元素,W元素基態(tài)原子的價電子構型為3d74s2;R位于周期表第11列;卮鹣铝袉栴}(若需表示具體元素必須用相應的元素符號):
(1)X、Y、Z三種元素的第一電離能由大到小的順序是_____________(用元素符號表示),Y的最簡單氣態(tài)氫化物在水中的溶解度遠大于X的最簡單氣態(tài)氫化物,主要原因是____________。
(2)R元素基態(tài)原子的電子排布式為_______。Z、M形成化合物M2Z2的電子式為_________。
(3)X、Z、W三種元素可以形成橘紅色易升華的固體配合物W2(XZ)8,該配合物中提供空軌道的是_________,提供孤對電子的是__________________(填化學式)。
(4)已知某化合物部分結構如圖(a)所示,該化合物由X、Y兩元素組成,硬度超過金剛石。該化合物的化學式為_____,其晶體類型為______,晶體中X、Y兩種元素原子的雜化方式均為___________。
(5)在圖(b)中標出R晶體中R原子的位置,該晶體中R原子直徑為a pm,R的相對原子質量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,該晶胞密度表達式為___________g·cm-3(用a,M,NA表示)。
【答案】(1)N>O>C;NH3與H2O兩者均為極性分子,分子間存在氫鍵;
(2)1s22s22p63s23p63d104s1;
(3)Co;CO (4)C3N4;原子晶體;sp3 (5);
【解析】
試題分析:X、Y、Z、M、W、R是元素周期表中1~36號元素,且原子序數(shù)依次增大,X、Y、Z是位于同一周期的相鄰元素,Y元素基態(tài)原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),因此Y是N,則X是C,Z是O;M為元素周期表1~36號元素中電負性最小的元素,這說明M是金屬性最強的K;W元素基態(tài)原子的價電子構型為3d74s2,所以原子序數(shù)是27,則W是Co;R位于周期表第11列,因此R是Cu。
(1)非金屬性越強,第一電離能越大,氮元素的2p軌道處于半充滿狀態(tài),穩(wěn)定性強,則X、Y、Z三種元素的第一電離能由大到小的順序是N>O>C;由于NH3與H2O兩者均為極性分子,分子間存在氫鍵,所以Y的最簡單氣態(tài)氫化物在水中的溶解度遠大于X的最簡單氣態(tài)氫化物。
(2)銅元素的原子序數(shù)是29,則根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1;Z、M形成化合物M2Z2是過氧化鉀,含有離子鍵和非極性鍵的離子化合物,電子式為。
(3)X、Z、W三種元素可以形成橘紅色易升華的固體配合物Co2(CO)8,Co原子存在空軌道,CO存在孤對電子,在該配合物中提供空軌道的是Co,提供孤對電子的是CO。
(4)已知某化合物部分結構如圖(a)所示,該化合物由X、Y兩元素組成,硬度超過金剛石,這說明其晶體類型為原子晶體,C的最高價是+4價,N的最低價是-3價,則該化合物的化學式為C3N4;根據(jù)晶胞可知1個碳原子形成4個單鍵,1個氮原子形成3個單鍵,但氮原子還有1對孤對電子,所以晶體中X、Y兩種元素原子的雜化方式均為sp3。
(5)銅是面心六方最密堆積,則晶胞的結構示意圖為。晶胞銅原子的個數(shù)是8×1/8+6×1/2=4,該晶體中R原子直徑為a pm,則面對角線是2apm,所以晶胞邊長是,體積是,如果R的相對原子質量為M,阿伏加德羅常數(shù)為NA,根據(jù)可知該晶胞密度表達式為。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】為了探究化學反應速率和化學反應限度的有關問題,某研究小組進行了以下實驗
Ⅰ.以H2O2的分解反應為研究對象,實驗方案與數(shù)據(jù)記錄如下表,t表示收集a mL O2所需的時間。
序號 | 反應 溫度/℃ | c(H2O2)/ mol·L-1 | V(H2O2) /mL | m(MnO2) /g | t/min |
1 | 20 | 2 | 10 | 0 | t1 |
2 | 20 | 2 | 10 | 0.1 | t2 |
3 | 20 | 4 | 10 | 0.1 | t3 |
4 | 40 | 2 | 10 | 0.1 | t4 |
(1)設計實驗2和實驗3的目的是研究________________________對化學反應速率的影響。
(2)為研究溫度對化學反應速率的影響,可以將實驗________和實驗________(填序號)作對比。
(3)將實驗1和實驗2作對比,t1________t2(填“>”、“<”或“=”)。
Ⅱ.以KI和FeCl3反應為例(2Fe3++2I-===2Fe2++I2)設計實驗,探究此反應存在一定的限度?蛇x試劑:①0.1 mol·L-1 KI溶液 ②0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
③0.1 mol·L-1 FeCl2溶液 ④0.1 mol·L-1 鹽酸
⑤0.1 mol·L-1 KSCN溶液 ⑥CCl4
實驗步驟:(1)取5 mL 0.1 mol·L-1 KI溶液,再滴加幾滴0.1 mol·L-1 FeCl3溶液
(2)充分反應后,將溶液分成三份
(3)取其中一份,加試劑⑥,振蕩,CCl4層顯紫色,說明反應生成碘
(4)另取一份,加試劑________(填序號),現(xiàn)象________________________,說明此反應存在一定的限度。
Ⅲ.N2O4可分解為NO2。在100 mL密閉容器中投入0.01 mol N2O4,利用現(xiàn)代化學實驗技術跟蹤測量c(NO2)。c(NO2)隨時間變化的數(shù)據(jù)記錄如下圖所示。
(1)反應容器中最后剩余的物質有________________,其中N2O4的物質的量為________mol。
(2)c(NO2)隨時間變化的曲線表明,實驗測得的化學反應速率在逐漸減小,從開始到平衡建立這段時間的平均反應速率為________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】[化學-選修2:化學與技術]碳酸鈉的用途很廣,可用做冶金、紡織、漂染等工業(yè)的基本原料。請根據(jù)題意回答下列問題:
Ⅰ.世界最早工業(yè)生產碳酸鈉的方法是路布蘭(N.Leblanc)法。其流程如下:
(1)流程I的另一產物是____,流程Ⅱ的反應分步進行:a.
b.Na2S與石灰石發(fā)生復分解反應,總反應方程式可表示為__________________。
Ⅱ.1862年,比利時人索爾維(ErnestSolvay)用氨堿法生產碳酸鈉。反應原理如下:
20℃時一些物質在水中的溶解度/g(100gH2O)
(2)氨堿法生成純堿的原料是____________,可循環(huán)利用的物質有____________。
(3)飽和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有:_________、__________、_________。
Ⅲ.我國化工專家侯德榜研究出聯(lián)合制堿法,其反應原理和氨堿法類似,但將制氨和制堿聯(lián)合,提高了原
料利用率。
(4)生產中需向分離出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固體并通入NH3,在________(填溫度范圍)下析出________(填化學式)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Q、W、X、Y、Z是原子序數(shù)依次增大的短周期元素,X、Y是金屬元素,Q、W、Z是非金屬元素。X是同周期中金屬性最強的元素,五種元素核電荷數(shù)之和為55,對應原子最外層電子數(shù)之和為21。W、Z最外層電子數(shù)相同,但Z的核電荷數(shù)是W的2倍。
(1)Q在周期表中位置是 。
(2)X、Y各自的最高價氧化物對應的水化物可以發(fā)生反應生成鹽和水,請寫出該反應的離子方程式: 。
(3)X單質能在W單質中燃燒可生成化合物R,R的電子式 ___,該物質所含有的微粒間作用力的類型為 。
(4)Z的氫化物與W的一種氫化物發(fā)生反應可生成Z的單質,寫出其化學方程式 。
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【題目】LiPF6是鋰離子電池中廣泛應用的電解質。某工廠用LiF、PCl5為原料,低溫反應制備LiPF6,其流程如下:
已知:HCl的沸點是-85.0 ℃,HF的沸點是19.5 ℃。
(1)第①步反應中無水HF的作用是________________、________________。反應設備不能用玻璃材質的原因是______________________________________________(用化學方程式表示)。無水HF有腐蝕性和毒性,工廠安全手冊提示:如果不小心將HF沾到皮膚上,可立即用2%的________溶液沖洗。
(2)該流程需在無水條件下進行,第③步反應中PF5極易水解,其產物為兩種酸,寫出PF5水解的化學方程式:____________________________________。
(3)第④步分離采用的方法是________;第⑤步分離尾氣中HF、HCl采用的方法是________。
(4)LiPF6產品中通;煊猩倭LiF。取樣品w g,測得Li的物質的量為n mol,則該樣品中LiPF6的物質的量為________mol(用含w、n的代數(shù)式表示)。
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【題目】在2L密閉容器內,800℃時反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)體系中,n(NO)隨時間的變化如下表:
(1)下圖表示NO2的變化曲線是_____。用O2表示從0-2s內該反應的平均速率v=____。
(2)能說明該反應己達到平衡狀態(tài)的是_____(填字母序號,下同)。
a.v(NO2)=2v(O2)
b.容器內氣體總物質的量保持不變
c.V逆(NO)=2v正(O2 )
d.容器內氣體的密度保持不變
(3)為使該反應的反應速率增大,下列措施正確的是_____。
A.及時分離出NO2氣體 B.適當升高溫度
C.增大O2的濃度 D.選擇高效催化劑
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【題目】I.鋅與稀硫酸的反應既是氧化還原反應,又是 反應(填“放熱”或“吸熱”,實驗室可將該反應設計成原電池,應采用 作為負極材料,正極的電極反應式為 ,若有1mol電子流過導線,理論上正極產生的氣體在標準狀況下的體積是 L。
II.某同學在用稀硫酸與鋅制取氫氣的實驗中,發(fā)現(xiàn)加入少量硫酸銅溶液可加快氫氣的生成速率。請回答下列問題:
(1)硫酸銅溶液可以加快氫氣生成速率的原因是 ;
(2)實驗室中現(xiàn)有Na2SO4、MgSO4、Ag2SO4、K2SO4等4種溶液,可與實驗中CuSO4溶液起相似作用的是 ;
(3)要加快上述實驗中氣體產生的速率,還可采取的措施有 (答兩種);
(4)為了進一步研究硫酸銅的量對氫氣生成速率的影響,該同學設計了如下一系列實驗。將表中所給的混合溶液分別加入到6個盛有過量Zn粒的反應瓶中,收集產生的氣體,記錄獲得相同體積的氣體所需時間。
①請完成此實驗設計,其中:V1= ,V6= ,V9= ;
②該同學最后得出的結論為:當加入少量CuSO4溶液時,生成氫氣的速率會大大提高。但當加入的CuSO4溶液超過一定量時,生成氫氣的速率反而會下降。請分析氫氣生成速率下降的主要原因 。
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【題目】按要求完成下列填空。
(1)同溫同壓下烷烴A蒸氣的密度是H2的15倍,烷烴A的分子式:______________;結構簡式 。
(2)烷烴B的分子中含有200個氫原子,烷烴B的分子式:________。
(3)含有5個碳原子的烷烴D,烷烴D的分子式: ___________。
(4)分子中含有22個共價鍵的烷烴,烷烴的分子式:__________。
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【題目】水是一種重要的自然資源,是人類賴以生存不可缺少的物質。請回答下列問題:
(1)水質優(yōu)劣直接影響人體健康。天然水在凈化處理過程中加入的混凝劑可以是_______________(填兩種物質的名稱),其凈水作用的原理是_______________________。
(2)水的凈化與軟化的區(qū)別是______________________________________。
(3)硬度為1°的水是指每升水含10 mg CaO或與之相當?shù)奈镔|(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2+)=1.2×10-3mol·L-1,c(Mg2+)=6×10-4mol·L-1,則此水的硬度為________。
(4)若(3)中的天然水還含有c(HCO3-)=8×10-4mol·L-1,現(xiàn)要軟化10 m3這種天然水,則需先加入Ca(OH)2_______g,后加入Na2CO3_______g。
(5)如圖是電滲析法淡化海水的原理圖,其中電極A接直流電源的正極,電極B接直流電源的負極。
①隔膜A是________(填“陰”或“陽”)離子交換膜;
②某種海水樣品,經(jīng)分析含有大量的Na+、Cl-以及少量的K+、SO42-。若用上述裝置對該海水進行淡化,當?shù)ぷ魍瓿珊螅?/span>A、B、C三室中所得溶液(或液體)的pH分別為pHa、pHb、pHc,則其大小順序為__________________________。
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