【題目】第四周期中的18種元素具有重要的用途,在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。
(1)鈦原子的價(jià)電子排布式為______________________,TiCl4沸點(diǎn)136℃,熔點(diǎn)-25℃,晶體類型為___________晶體。
(2)銅的第二電離能(I2)卻大于鋅的第二電離能,其主要原因是______________________。
(3)與As同主族的短周期元素是N、P。AsH3中心原子軌道雜化的類型_________________;一定壓強(qiáng)下將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時(shí)液化順序是______________________,理由是______________________。
(4)鉻是一種硬而脆抗腐蝕性強(qiáng)的金屬,常用于電鍍和制造特種鋼。下圖1為鉻的晶胞結(jié)構(gòu)圖,則鉻晶胞屬于___________堆積;該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為___________。
(5)鈷晶體的一種晶胞(如圖2所示)的邊長(zhǎng)為anm,密度為ρg·cm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則鈷原子半徑為___________mm,鈷的相對(duì)原子質(zhì)量可表示為___________。
【答案】3d24s2 分子 氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d10的Cu+,此時(shí)3d軌道處于全滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以Cu的第二電離能相對(duì)較大,而氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個(gè)電子,所以Zn的第二電離能相對(duì)較小。 sp3 NH3 AsH3PH3 NH3分子間有氫鍵,AsH3和PH3結(jié)構(gòu)相似,而AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3的相對(duì)分子質(zhì)量,所以分子間作用力AsH3大于PH3 體心立方 68 a 5a3ρNA
【解析】
(1)根據(jù)鈦原子電子排布分析其價(jià)電子排布式,依據(jù)沸點(diǎn)判斷晶體類型;
(2)根據(jù)軌道中電子處于全滿、全空、半滿時(shí)較穩(wěn)定,再失去電子需要的能量較大來(lái)分析;
(3)與As同主族的短周期元素是N、P,所以AsH3的結(jié)構(gòu)應(yīng)與NH3相似,NH3分子之間有氫鍵,沸點(diǎn)較高;
(4)由圖1可以看出鉻晶胞屬于體心立方堆積,設(shè)晶胞參數(shù)(晶胞邊長(zhǎng))為anm,則晶胞體積為a3,鉻原子半徑為:a,根據(jù)均攤原則晶胞中含有鉻原子數(shù)為81/81=2,故鉻原子體積為:(a)32,進(jìn)而求算該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率;
(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),計(jì)算晶胞的體積,依據(jù)密度計(jì)算摩爾質(zhì)量 。
(1)根據(jù)鈦原子電子排布式可知,鈦原子的價(jià)電子排布式為:3d24s2,由于TiCl4的熔、沸點(diǎn)較低,所以應(yīng)為分子晶體;
本題答案為:3d24s2, 分子。
(2)氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d10的Cu+,能量較低,而Cu的第二電離能相對(duì)較大(或氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個(gè)電子,所以Zn的第二電離能相對(duì)較。
本題答案為:氣態(tài)Cu失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d10的Cu+,此時(shí)3d軌道處于全滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以Cu的第二電離能相對(duì)較大,而氣態(tài)Zn失去一個(gè)電子變成結(jié)構(gòu)為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個(gè)電子,所以Zn的第二電離能相對(duì)較小。
(3)氨分子中氮原子按sp3方式雜化,N與As同主族,所經(jīng)AsH3的結(jié)構(gòu)應(yīng)與NH3相似,AsH3中心原子雜化的類型為sp3,NH3分子之間有氫鍵,沸點(diǎn)較高,所以一定壓強(qiáng)下將AsH3和NH3.PH3的混合氣體降溫時(shí)首先液化的是NH3,由于AsH3和PH3均為分子晶體,AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3的相對(duì)分子質(zhì)量,所以分子間作用力AsH3大于PH3,故一定壓強(qiáng)下將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時(shí)液化順序是:NH3 AsH3PH3;
本題答案為:sp3、NH3 AsH3PH3、NH3分子間有氫鍵,AsH3和PH3結(jié)構(gòu)相似,而AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3的相對(duì)分子質(zhì)量,所以分子間作用力AsH3大于PH3。
(4)由圖1可以看出鉻晶胞屬于體心立方堆積,設(shè)晶胞參數(shù)(晶胞邊長(zhǎng))為anm,則晶胞體積為a3,鉻原子半徑為:a,根據(jù)均攤原則晶胞中含有鉻原子數(shù)為81/81=2,故鉻原子體積為:(a)32,所以該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為:[(a)32]/ a3=68;
本題答案為:體心立方,68。
(5)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),在晶胞中含有鈷原子數(shù)為81/81=2,晶胞邊長(zhǎng)為anm=acm,晶胞體積V=,由晶胞的邊長(zhǎng)可求面對(duì)角線及體對(duì)角線,體對(duì)角線的長(zhǎng)度是鈷原子半徑的4倍,鈷原子半徑為:anm,設(shè)鈷的相對(duì)原子質(zhì)量為M,則1mol鈷的質(zhì)量為2M g,ρ==2M/(NAV),M=5a3ρNA;
本題答案為:a 、5a3ρNA。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】從報(bào)廢后的鋰電池(主要成分為LiCoO2,此外含鐵、鋁、銅、錳、鎳等)中回收有關(guān)物質(zhì),回收工藝流程如下:
(1)操作②的名稱為_______________,操作①的目的是___________________________。
(2)寫(xiě)出酸浸過(guò)程中LiCoO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________。
(3)室溫下,各物質(zhì)的Ksp如下表所示:(已知:lg2=0.3、1g6=0.8)
物質(zhì) | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | Ni(OH)2 |
Ksp | 1×10-35 | 2×10-13 | 6×10-15 | 4×10-15 |
若水相中各金屬離子濃度均為0.1mol/L,且離子濃度小于1.0×10-5mol/L,即認(rèn)為該離子已完全除去,操作②需調(diào)節(jié)溶液pH的取值范圍為_________。(保留1位小數(shù))
(4)某鋰離子電池正極材料含有LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2,其中Ni、Co的化合價(jià)分別為+2、+3,則Mn的化合價(jià)為_______。該材料可通過(guò)回收的Ni(1-x-y)CoxMnyCO3與LiOH·H2O燒結(jié)得到,反應(yīng)中不能隔絕空氣,其原因是_______________________________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】醋氯芬酸(J)是一種新型、強(qiáng)效解熱、鎮(zhèn)痛、抗關(guān)節(jié)炎藥物,其合成路線如下圖所示(部分反應(yīng)條件省略):
已知:①
②
③
請(qǐng)回答:
(1)化合物D的名稱為__________________;
(2)化合物F的分子式為________________;
(3)寫(xiě)出的方程式____________________________________________;
(4)的反應(yīng)類型為_________________;
(5)下列關(guān)于物質(zhì)性質(zhì)說(shuō)法不正確的是_____________
A.化合物D可以發(fā)生氧化、取代、縮聚反應(yīng)
B.化合物B具有堿性
C.化合物C中所有原子均可分布在同一平面
D.醋氯芬酸(J)在Ni的催化作用下與H2加成,最多可消耗8molH2
(6)已知C的同分異構(gòu)體有多種,寫(xiě)出同時(shí)滿足下列條件的同分異構(gòu)體____________;(要求寫(xiě)出其中三種)
① 紅外光譜表征分子中含有兩個(gè)苯環(huán)結(jié)構(gòu) ②核磁共振氫譜顯示只有5種不同環(huán)境的氫原子
(7)以苯和乙烯為原料,利用題目所給信息,寫(xiě)出合成 的路線(用流程圖表示,無(wú)機(jī)試劑任選)________________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】乙酸橙花酯是一種食用香料,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖所示,關(guān)于該有機(jī)物的下列敘述中錯(cuò)誤的是
A. 分子式為C12H22O2
B. 能使酸性KMnO4溶液褪色,能發(fā)生加成反應(yīng)和取代反應(yīng)
C. 1mol該有機(jī)物水解時(shí)只能消耗1 mol NaOH
D. 1mol該有機(jī)物在一定條件下和H2反應(yīng),共消耗H2為2mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究小組向某2L密閉容器中加入一定量的固體A和氣體B,發(fā)生反應(yīng)A(s)+2B(g)D(g)+E(g);△H=Q kJ·mol-1。
(1)對(duì)于該反應(yīng),用各物質(zhì)的反應(yīng)速率與時(shí)間的關(guān)系曲線表示如下,示意圖中的___________(填序號(hào))正確。
(2)若該密閉容器絕熱,實(shí)驗(yàn)測(cè)得B的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化如右圖所示。由圖可知,Q_________0(填“大于”或“小于),c點(diǎn)v正__________v逆(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)在T℃時(shí),反應(yīng)進(jìn)行到不同時(shí)間測(cè)得各物質(zhì)的物質(zhì)的量如表:
①T℃時(shí),該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=___________。
②30min后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡,根據(jù)表中的數(shù)據(jù)判斷改變的條件可能是___________(填字母編號(hào))。
a.通入一定量的B b.加入一定量的固體A c.適當(dāng)縮小容器的體積 d.升高反應(yīng)體系溫度
③同時(shí)加入0.2mol B、0.1molD、0.1mol E后,其他反應(yīng)條件不變,該反應(yīng)平衡________移動(dòng)。(填“向右”、“不”、“向左”)
④維持容器的體積和溫度T℃不變,若向該容器中加入1.60molB、0.20molD、0.20molE和0.4molA,達(dá)到平衡后,混合氣體中B的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)是___________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向鐵和氧化鐵的混合物中加入500mL0.20mol·L-1稀鹽酸后恰好完全溶解,得到只含一種金屬離子的淺綠色溶液,并收集到448mL氫氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定)。回答下列問(wèn)題;
(1)反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)為__________mol。
(2)原混合物中單質(zhì)鐵的質(zhì)量為___________g,氧化鐵的質(zhì)量為___________g。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度下,在一個(gè)2 L的密閉容器中,加入4 mol A和2 mol B進(jìn)行如下反應(yīng)3A(g)+2B(g) 4C(s)+2D(g),反應(yīng)一段時(shí)間后達(dá)到平衡,測(cè)得生成1.6 mol C,則下列說(shuō)法正確的是( )
A. 該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)表達(dá)式是
B. 此時(shí),B的平衡轉(zhuǎn)化率是40%
C. 增大該體系的壓強(qiáng),化學(xué)平衡常數(shù)增大
D. 增加B,B的平衡轉(zhuǎn)化率增大
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各物質(zhì)中只有A、B、C三種單質(zhì),A的焰色反應(yīng)為黃色,主要以G形式存在于海水中,F(xiàn)是一種淡黃色的固體,H是一種常見(jiàn)的無(wú)色液體,I是造成溫室效應(yīng)的“元兇”,各物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)A是:_____,C是:_____,L是:______,I是:____(填化學(xué)式)。
(2)寫(xiě)出反應(yīng)①②③的化學(xué)反應(yīng)方程式:
①:____________________________________;
②:____________________________________;
③:____________________________________;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】用CH4催化還原NOx可以消除氮氧化物的污染。例如:
①CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=574 kJ·mol1
②CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) ΔH=1 160 kJ·mol1
下列說(shuō)法不正確的是
A. 由反應(yīng)①可推知:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(l) ΔH=Q,Q>574 kJ·mol1
B. 等物質(zhì)的量的甲烷分別參加反應(yīng)①、②,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)不同
C. 若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2,則放出的熱量為173.4 kJ
D. 若用標(biāo)準(zhǔn)狀況下4.48 L CH4還原NO2至N2,則整個(gè)過(guò)程中轉(zhuǎn)移的電子總物質(zhì)的量為1.6 mol
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