【題目】某柔性屏手機(jī)的柔性電池以碳納米管做電極材料,以吸收ZnSO4溶液的有機(jī)高聚物做固態(tài)電解質(zhì),其電池總反應(yīng)為MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]·xH2O,其電池結(jié)構(gòu)如圖甲所示,圖乙是有機(jī)高聚物的結(jié)構(gòu)片段。
(1)Mn2+的核外電子排布式為__;有機(jī)高聚物中C的雜化方式為__。
(2)已知CN-與N2互為等電子體,推算擬鹵素(CN)2分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為__。
(3)NO2-的空間構(gòu)型為__。
(4)MnO是離子晶體,其晶格能可通過如圖的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。
Mn的第一電離能是__,O2的鍵能是__,MnO的晶格能是__。
(5)R(晶胞結(jié)構(gòu)如圖)由Zn、S組成,其化學(xué)式為__(用元素符號表示)。已知其晶胞邊長為a cm,則該晶胞的密度為__g·cm-3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。
【答案】1s22s22p63s23p63d5 sp2、sp3 3:4 V形 b kJ·mol-1 2e kJ·mol-1 (f-a-b-c-d-e) kJ·mol-1 ZnS
【解析】
(1)錳原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2,由此可確定Mn2+的核外電子排布式;有機(jī)高聚物中C的價(jià)層電子對數(shù)分別為3和4,由此可得出雜化方式;
(2)已知CN-與N2互為等電子體,可推出擬鹵素(CN)2分子結(jié)構(gòu)為N≡C-C≡N,由此可推出σ鍵與π鍵數(shù)目之比;
(3)NO2-的價(jià)層電子對數(shù)為=3,由此可確定空間構(gòu)型;
(4)Mn的第一電離能是指由Mn(g)→Mn+時(shí)吸收的能量,O2的鍵能是指破壞1mol O2分子內(nèi) 共價(jià)鍵所需吸收的能量,MnO的晶格能可利用蓋斯定律求出;
(5)R(晶胞結(jié)構(gòu)如圖)由Zn、S組成,利用均攤法,可求出晶胞中所含有的Zn、S原子數(shù),從而確定其化學(xué)式。已知其晶胞邊長為a cm,可求出1個(gè)晶胞的體積和質(zhì)量,從而求出該晶胞的密度;
(1)錳原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2,則Mn2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;有機(jī)高聚物中C的價(jià)層電子對數(shù)分別為3和4,則雜化方式分別為sp2、sp3;答案:1s22s22p63s23p63d5;sp2、sp3;
(2)已知CN-與N2互為等電子體,可推出擬鹵素(CN)2分子結(jié)構(gòu)為N≡C-C≡N,則σ鍵為3個(gè),π鍵為4個(gè),從而得出σ鍵和π鍵為數(shù)目之比為3:4;答案為:3:4;
(3)NO2-的價(jià)層電子對數(shù)為=3,N與2個(gè)O各形成共價(jià)雙鍵,另有一對孤對電子,對成鍵電子有排斥作用,從而使結(jié)構(gòu)不對稱,由此可確定空間構(gòu)型為V形;答案為:V形;
(4)由圖中可知,Mn(g)→Mn+時(shí)吸收的能量為b kJ·mol-1,則Mn的第一電離能為b kJ·mol-1;鍵能是指破壞1mol O2分子內(nèi)共價(jià)鍵所需吸收的能量,由圖中可確定O2的鍵能是2e kJ·mol-1;MnO的晶格能可利用蓋斯定律,按箭頭所指方向,MnO的晶格能為(f-a-b-c-d-e) kJ·mol-1;答案為:b kJ·mol-1;2e kJ·mol-1;(f-a-b-c-d-e) kJ·mol-1;
(5)R(晶胞結(jié)構(gòu)如圖)由Zn、S組成,利用均攤法,可求出晶胞中所含有的Zn、S原子數(shù)分別為4,從而確定其化學(xué)式為ZnS;已知其晶胞邊長為a cm,可求出1個(gè)晶胞的體積和質(zhì)量,從而求出該晶胞的密度為=g·cm-3;答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢水(鎳主要以NiR2絡(luò)合物形式存在)制取草酸鎳(NiC2O4),再高溫灼燒草酸鎳制取三氧化二鎳。工藝流程如圖所示:
已知:①NiR2(aq)Ni2+(aq)+2R-(aq)(R-為有機(jī)物配位體,K=1.6×10-14)
②Ksp[Fe(OH)3] =2.16×10-39, Ksp[Ni(OH)2] =2×10-15
③Ka1(H2C2O4)=5.6×10-2,Ka2(H2C2O4)=5.4×10-5
④“脫絡(luò)”過程中,R-與中間產(chǎn)物·OH反應(yīng)生成·R(有機(jī)物自由基),·OH能與H2O2發(fā)生反應(yīng)。有關(guān)反應(yīng)的方程式如下:
i.Fe2++H2O2=Fe3++OH-+·OH.
ii.R-+·OH=OH-+·R
iii.H2O2+2OH=O2↑+2H2O
請回答下列問題:
(1)中間產(chǎn)物·OH的電子式是_______。
(2)“沉鐵”時(shí),若溶液中c(Ni2+)=0.01 mol/L,加入碳酸鈉調(diào)溶液的pH為______(假設(shè)溶液體積不變,1g6≈0.8)使Fe 3+恰好沉淀完全(離子的濃度≤1.0×10-5 mol/L),此時(shí)_____(填“有”或“無”)Ni(OH)2沉淀生成。
(3)25℃時(shí)pH=3的草酸溶液中=____________(保留兩位小數(shù))。“沉鎳”即得到草酸鎳沉淀,其離子方程式是____________。
(4)加入Fe2+和H2O2能夠?qū)崿F(xiàn)“脫絡(luò)”的原因是____________。
(5)工業(yè)上還可用電解NiCl2等混合溶液的方法制取三氧化二鎳。電解過程中ClO-把Ni(OH)2氧化為三氧化二鎳。寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用間接酸堿滴定法可測定Ba2+的含量,實(shí)驗(yàn)分兩步進(jìn)行。
已知:2CrO+2H+===Cr2O+H2O Ba2++CrO===BaCrO4↓
步驟Ⅰ移取x mL一定濃度的Na2CrO4溶液于錐形瓶中,加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測得滴加鹽酸體積為V0 mL。
步驟Ⅱ:移取y mL BaCl2溶液于錐形瓶中,加入x mL與步驟Ⅰ相同濃度的Na2CrO4溶液,待Ba2+完全沉淀后,再加入酸堿指示劑,用b mol·L-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn),測得滴加鹽酸的體積為V1mL。滴加鹽酸標(biāo)準(zhǔn)液時(shí)應(yīng)用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的________(填“上方”或“下方”)。BaCl2溶液的濃度為________mol·L-1,若步驟Ⅱ中滴加鹽酸時(shí)有少量待測液濺出,Ba2+濃度測量值將________(填“偏大”或“偏小”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞硝酸鈉(NaNO2)外觀酷似食鹽且有咸味,是一種常用的防腐劑。某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如圖所示裝置(省略夾持裝置)制備NaNO2并探究其性質(zhì)。
已知:①2NO+Na2O2=2NaNO2;
②NaNO2易被空氣氧化,NO能被酸性高錳酸鉀溶液氧化為NO3-;
③HNO2為弱酸,室溫下存在反應(yīng)3HNO2=HNO3+2NO+H2O。
回答下列問題:
(1)裝置E中盛放銅片的儀器名稱是_____,檢査裝置E氣密性的方法是_____。
(2)上述實(shí)驗(yàn)裝置中,依次連接的合理順序?yàn)?/span>h-_____。
(3)裝置D中酸性KMnO4溶液的作用是_____(用離子方程式表示)。
(4)反應(yīng)結(jié)束后,取適量產(chǎn)品溶于稀硫酸中,觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_____。
(5)測定深水井中亞硝酸鈉含量:取1000mL水樣于錐形瓶中,立即加入50.00mL0.001mol/L酸性高錳酸鉀溶液,充分反應(yīng)后用0.001mol·L-1草酸鈉溶液滴定剩余的高錳酸鉀,終點(diǎn)時(shí)消耗草酸鈉溶液115.00mL。則水中NaNO2的含量為_____mg·L-1。若所取樣品在空氣中放置時(shí)間過長,則測定結(jié)果_____(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
有關(guān)反應(yīng)如下:
5NO2-+2MnO4-+6H+=5NO3-+2Mn2++3H2O;5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列溶液中各微粒的濃度關(guān)系正確的是
A.0.1 mol·L-1NaHSO4溶液中:c(Na+)>c(SO42-)>c(H+) >c(OH-)
B.0.1 mol·L-1Na2S溶液中:2 c(Na+)=c(S2-)+c(HS-)+c(H2S)
C.0.1 mol·L-1NaHCO3溶液中:c(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+2c(CO32-)+c(OH-)
D.等體積、等物質(zhì)的量濃度的乙酸溶液和氫氧化鈉溶液混合后:C(Na+)=c(CH3COO-)>c(H+)=c(OH-)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】芳香族化臺(tái)物肉桂酸甲酯常用于調(diào)制具有草莓、葡萄、櫻桃、香子蘭等香味的食用香精,其球棍模型如圖所示(圖中球與球之間的棍代表化學(xué)鍵,如單鍵、雙鍵等)。其制備過程涉及肉桂醇電解制備肉桂醛,肉桂醛氧化制備肉非酸,再與甲醇酯化制得。下列說法不正確的是
A. 肉桂酸甲酯的分子式為C10H10O2
B. 電解肉桂醇制得的肉桂醛在電解池的陰極生成
C. 1mol肉桂酸甲酯與H2加成最多消耗4mol
D. 肉桂酸甲酯中所有碳原子可能在同一平面內(nèi)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】微量元素硼對植物的生長和人體骨骼的健康有著十分重要的作用。請回答下列問題:
(1)區(qū)分晶體硼和無定硼形科學(xué)的方法為_________________________________。
(2)下列B原子基態(tài)的價(jià)層電子排布圖中正確的是___________
A. B.
C. D.
(3)NaBH4是重要的儲(chǔ)氫載體,陰離子的立體構(gòu)型為___________。
(4)三硫化四磷分子(結(jié)構(gòu)如下圖1所示)是___________分子(填極性”或非極性)。
(5)圖2表示多硼酸根離子的一種無限長的鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),其化學(xué)式可表示為___________。
(6)硼酸晶體是片層結(jié)構(gòu),其中一層的結(jié)構(gòu)如圖3所示。硼酸在冷水中溶解度很小,但在熱水中較大,原因是_________________________________。
(7)立方氮化硼(BN)是新型高強(qiáng)度耐磨材料,可作為金屬表面的保護(hù)層,其晶胞結(jié)構(gòu)(如右圖)與金剛石類似。已知該晶體密度為ag/cm3,則晶體中兩個(gè)N原子間的最小距離為___________pm。(用含a的代數(shù)式表示,NA表示阿伏加德羅常數(shù))
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化合物F是一種藥物合成的中間體,F的一種合成路線如下:
已知:
回答下列問題:
(1)的名稱為____。
(2)D中含氧官能團(tuán)的名稱為____。
(3)B→C的反應(yīng)方程式為____。
(4)D→E的反應(yīng)類型為____。
(5)C的同分異構(gòu)體有多種,其中苯環(huán)上連有—ONa、2個(gè)—CH3的同分異構(gòu)體還有____種,寫出核磁共振氫譜為3組峰,峰面積之比為6:2:1的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式____。
(6)依他尼酸鈉()是一種高效利尿藥物,參考以上合成路線中的相關(guān)信息,設(shè)計(jì)以 為原料(其他原料自選)合成依他尼酸鈉的合成路線。________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鋼鐵防腐方法有許多種,如圖是其中的一種方法,描述正確的是( )
A.如圖所示是犧牲陽極的陰極保護(hù)法
B.鐵閘門作陰極,發(fā)生還原反應(yīng)
C.電子流向:a→鐵閘門,輔助電極→b
D.輔助電極上的反應(yīng):O2+2H2O+4e=4OH﹣
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