【題目】碳族元素的單質(zhì)和化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鍺是重要半導(dǎo)體材料,基態(tài)Ge原子中,核外電子占據(jù)最高能級的符號是______,該能級的電子云輪廓圖為________。Ge的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類似,質(zhì)地硬而脆,沸點2830℃,鍺晶體屬于_______晶體。
(2)(CH3)3C+是有機合成重要中間體,該中間體中碳原子雜化方式為_______,(CH3)3C+中碳骨架的幾何構(gòu)型為________。
(3)治療鉛中毒可滴注依地酸鈉鈣,使Pb2+轉(zhuǎn)化為依地酸鉛鹽。下列說法正確的是_______。
A.形成依地酸鉛離子所需n(Pb2+)∶n(EDTA)=1∶4
B.依地酸中各元素的電負性從大到小的順序為O>N>C>H
C.依地酸鉛鹽中含有離子鍵和配位鍵
D.依地酸具有良好的水溶性是由于其分子間能形成氫鍵
(4)下表列出了堿土金屬碳酸鹽的熱分解溫度和陽離子半徑:
碳酸鹽 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 |
熱分解溫度/℃ | 402 | 900 | 1172 | 1360 |
陽離子半徑/pm | 66 | 99 | 112 | 135 |
堿土金屬碳酸鹽同主族由上到下的熱分解溫度逐漸升高,原因是:__________。
(5)有機鹵化鉛晶體具有獨特的光電性能,下圖為其晶胞結(jié)構(gòu)示意圖:
①若該晶胞的邊長為anm,則Cl-間的最短距離是________。
②在該晶胞的另一種表達方式中,若圖中Pb2+處于頂點位置,則Cl-處于____位置。
【答案】4p 紡錘形或啞鈴形 原子 sp2 sp3 平面三角形 BC 金屬陽離子半徑越大,金屬氧化物晶格能越小,氧化物越不穩(wěn)定,碳酸鹽越難分解 anm 棱心
【解析】
(1)由于鍺是第四周期第IVA元素所以其價層電子排布式是[Ar]4s24p2,最高能級符號及不同能級電子云形狀;利用原子晶體熔沸點高、硬度大判斷其晶體類型;
(2)甲基中碳原子形成4個σ鍵,另外碳原子形成3個σ鍵,均沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目分別為4、3;根據(jù)與甲基C原子連接的C原子確定碳骨架的形狀;
(3)A.形成依地酸鉛離子所需n(Pb2+):n(EDTA)=1:2
B.非金屬性越強,電負性越大;
C.內(nèi)界配離子與外界酸根離子之間形成離子鍵、內(nèi)界Pb2+與配體EDTA的離子形成配位鍵;
D.依地酸具有良好的水溶性,是由于其分子與水分子之間形成氫鍵;
(4)從表格中得出:這些物質(zhì)的陰離子是相同的,均為碳酸根,陽離子的半徑越大,分解溫度越高;
(5)①晶胞中兩個O原子的距離為晶胞參數(shù)的;
②根據(jù)圖示可知若Pb2+處于頂點位置,則Cl-處于棱心上。
(1)根據(jù)鍺是第四周期第IVA元素分析其最高能級符號是4p,由于p電子的電子云是紡錘形或啞鈴形;Ge的晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石類似,質(zhì)地硬而脆,沸點2830℃,由于金剛石是原子晶體,可知鍺晶體屬于原子晶體;
(2)甲基中碳原子形成4個σ鍵,另外碳原子形成3個σ鍵,均沒有孤電子對,雜化軌道數(shù)目分別為4、3,分別采取sp3、sp2雜化;由于與三個甲基連接的C原子是采用sp2雜化,所以可確定C骨架為平面三角形;
(3)A.由配離子結(jié)構(gòu),可知形成依地酸鉛離子所需n(Pb2+):n(EDTA)=1:2,A錯誤;
B.非金屬性越強,電負性越大,由于元素的非金屬性:O>N>C>H,所以元素的電負性O>N>C>H,B正確;
C.內(nèi)界配離子與外界酸根離子之間形成離子鍵、內(nèi)界Pb2+與配體EDTA的離子形成配位鍵,C正確;
D.依地酸具有良好的水溶性,是由于其分子與水分子之間形成氫鍵,D錯誤,
故合理選項是BC;
(4)碳酸鹽的熱分解是由于晶體中的陽離子結(jié)合碳酸根中的氧離子,使碳酸根分解為二氧化碳分子的結(jié)果,鈣離子由于半徑小和氧離子結(jié)合更為容易,氧化鈣晶格能大,所以碳酸鈣分解溫度低;
(5)①根據(jù)圖示可知晶胞中兩個O原子的距離為晶胞參數(shù)的,由于晶胞參數(shù)為anm,所以晶胞中兩個O原子的距離為anm;
②根據(jù)圖示可知若Pb2+處于頂點位置,則Cl-處于棱心上。
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【題目】某溫度時,在 一個2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種物 質(zhì)的物質(zhì)的量隨時間的變化曲線如圖所示。根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試填寫下列空白:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 _________________。
(2)從開始至2 min,Z的平均反應(yīng)速率為______。
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【題目】下列圖示與對應(yīng)的敘述符合的是
A. 用甲實線、虛線分別表示某可逆反應(yīng)未使用催化劑和使用催化劑的正、逆反應(yīng)速率隨時間的變化
B. 圖乙表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)△H<0的平衡常數(shù)K與溫度和壓強的關(guān)系
C. 圖丙表示向0.1mol/L的NH4Cl溶液中滴加0.1mol/L的HCl溶液時,溶液中隨HCl溶液體積變化關(guān)系
D. 圖丁表示常溫下向20mL pH=3的醋酸中滴加pH=11的NaOH溶液,溶液的pH隨NaOH溶液體積的變化關(guān)系
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【題目】關(guān)于下圖的說法不正確的是
A. 1 mol I2(s)與1 mol H2(g)化合生成2 mol HI(g)氣體時,需要吸收5 kJ的能量
B. 2 mol HI(g)分解生成1 mol I2(g)與1 mol H2(g)時需要吸收12 kJ的能量
C. 1 mol I2(s)變?yōu)? mol I2(g)時需要吸收17 kJ的能量
D. I2(g)與H2(g)生成HI(g)氣體的反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
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【題目】下列說法不正確的是
A. SiO2硬度大的原因與Si、O原子之間的成鍵方式及排列方式有關(guān)
B. 乙醇沸點高于二甲醚的原因與分子間作用力大小有關(guān)
C. 冰醋酸溶于水時只破壞分子間作用力
D. MgO熔點高達是因為其中的離子鍵較難被破壞
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【題目】通常狀況下,CO是一種無色、無味、有毒的氣體,難溶于水,與酸、堿、鹽溶液均不反應(yīng)。已知乙二酸晶體加熱分解的方程式為:H2C2O4·2H2O3H2O+CO2↑+CO↑,不考慮其他因素干擾,如何利用下列裝置驗證反應(yīng)產(chǎn)物中含有CO2和CO(裝置不能重復(fù)使用)。酒精噴燈可作高溫?zé)嵩础U埢卮鹣铝袉栴}:
(1)檢驗裝置A氣密性的方法是
(2)按氣流方向連接各儀器,用數(shù)字表示接口的連接順序:
①→
(3)證明CO存在的實驗現(xiàn)象是
(4)本實驗尾氣處理的方法是
(5)根據(jù)題給的數(shù)據(jù),假設(shè)各反應(yīng)均充分發(fā)生且產(chǎn)生的氣體全部排出,并與吸收液充分反應(yīng)(提示:B、C中澄清石灰水均先變渾濁,后又變澄清),D中溶質(zhì)及對應(yīng)的物質(zhì)的量是: 。
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【題目】為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng),某學(xué)習(xí)小組用碳素鋼(即鐵和碳的合金)進行了以下探究活動:
(探究一)(1)常溫下,工業(yè)上用鐵質(zhì)容器盛放冷的濃硫酸,其原因是__________。
(2)稱取碳素鋼6.0g放入15.0mL濃硫酸中,加熱,充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到混合氣體Y。
①甲同學(xué)認為X中除Fe3+之外還可能含有Fe2+。若要確認其中的Fe2+,應(yīng)選用__________(選填序號)。
a.KSCN溶液和氯水 b.鐵粉和KSCN溶液 c.濃氨水 d.酸性KMnO4溶液
②乙同學(xué)取560mL(標(biāo)準狀況)氣體Y通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,經(jīng)適當(dāng)操作后得干燥固體4.66g,由此可求算氣體Y中SO2的體積分數(shù)__________。
(探究二)
根據(jù)上述實驗中SO2體積分數(shù)的分析,丙同學(xué)認為氣體Y中還可能含有Q1和Q2兩種氣體,其中Q1氣體,在標(biāo)準狀況下,密度為0.0893gL-1。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略,假設(shè)有關(guān)氣體完全反應(yīng))。
(3)裝置B中試劑的作用是__________。
(4)分析Y氣體中的Q2氣體是如何生成的__________。(用化學(xué)方程式表示)。
(5)為確認Q2的存在,需在裝置中添加洗氣瓶M于__________(選填序號)。
a.A之前 b.A﹣B間 c.B﹣C間 d.C﹣D間
(6)如果氣體Y中含有Q1,預(yù)計實驗現(xiàn)象應(yīng)是__________。
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【題目】在溫度、容積相同的3個密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測得達到平衡時的有關(guān)數(shù)據(jù)如下[已知X(g)+3Y(g)2Z(g) ΔH=Q kJ·mol1]:
容器 | 甲 | 乙 | 丙 |
反應(yīng)物投入量 | 1 mol X、3 mol Y | 2 mol Z | 4 mol Z |
Z的濃度(mol·L1) | c1 | c2 | c3 |
反應(yīng)的能量變化 | 放出a kJ | 吸收b kJ | 吸收c kJ |
體系壓強(Pa) | p1 | p2 | p3 |
反應(yīng)物轉(zhuǎn)化率 | α1 | α2 | α3 |
下列說法正確的是
A. 2c1>c3B. a+b=QC. 2p2<p3D. α1+α3>1
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【題目】三氯氧磷(POCl3)是一種工業(yè)化工原料,可用于制取有機磷農(nóng)藥、長效磺胺藥物等,還可用作染料中間體、有機合成的氯化劑和催化劑、阻燃劑等。利用O2和PCl3為原料可制備三氯氧磷,其制備裝置如圖所示(夾持裝置略去):
已知PCl3和三氯氧磷的性質(zhì)如表:
熔點/℃ | 沸點/℃ | 其他物理或化學(xué)性質(zhì) | |
PCl3 | -112.0 | 76.0 | PCl3和POCl3互溶,均為無色液體,遇水均劇烈水解,發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成磷的含氧酸和HCl |
POCl3 | 1.25 | 106.0 |
(1)裝置A中的分液漏斗能否用長頸漏斗代替?做出判斷并分析原因:_______
(2)裝置B的作用是______________(填標(biāo)號)。
a.氣體除雜 b.加注濃硫酸 c.觀察氣體流出速度 d.調(diào)節(jié)氣壓
(3)儀器丙的名稱是___________,實驗過程中儀器丁的進水口為__________(填“a”或“b”)口。
(4)寫出裝置C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_______,該裝置中用溫度計控制溫度為60~65 ℃,原因是________。
(5)稱取16.73 g POCl3樣品,配制成100 mL溶液;取10.00 mL溶液于錐形瓶中,加入3.2 mol·L-1的AgNO3溶液10.00 mL,并往錐形瓶中滴入5滴Fe2(SO4)3溶液;用0.20 mol·L-1的KSCN溶液滴定,達到滴定終點時消耗KSCN溶液10.00 mL(已知:Ag++SCN-=AgSCN↓)。則加入Fe2(SO4)3溶液的作用是________,樣品中POCl3的純度為_____________。
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