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石墨烯(如圖甲)是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型碳材料,石墨烯中部分碳原子被氧化后,其平面結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生改變,轉(zhuǎn)化為氧化石墨烯(如圖乙).
(1)圖甲中,1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為 _________ .
(2)圖乙中,1號(hào)C的雜化方式是 _________ ,該C與相鄰C形成的鍵角 _________ (填“>”“<”或“=”)圖甲中1號(hào)C與相鄰C形成的鍵角.
(3)若將圖乙所示的氧化石墨烯分散在H2O中,則氧化石墨烯中可與H2O形成氫鍵的原子有 _________ (填元素符號(hào)).
(4)石墨烯可轉(zhuǎn)化為富勒烯(C60),某金屬M(fèi)與C60可制備一種低溫超導(dǎo)材料,晶胞如圖丙所示,M原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部,該晶胞中M原子的個(gè)數(shù)為 _________ ,該材料的化學(xué)式為 _________ .
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碳元素的單質(zhì)有多種形式,下圖依次是C60、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖:
回答下列問題:
(1)金剛石、石墨、C60.碳納米管等都是碳元素的單質(zhì)形式,它們互為_____________。
(2)金剛石、石墨烯(指單層石墨)中碳原子的雜化形式分別為____、____。
(3)C60屬于____晶體,石墨屬于____晶體。
(4)石墨晶體中,層內(nèi)C-C鍵的鍵長(zhǎng)為142 pm,而金剛石中C-C鍵的鍵長(zhǎng)為154 pm。其原因是金剛石中只存在C-C間的____共價(jià)鍵,而石墨層內(nèi)的C-C間不僅存在____共價(jià)鍵,還有____鍵。
(5)金剛石晶胞含有____個(gè)碳原子。若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長(zhǎng)為a,根據(jù)硬球接觸模型,則r= ______a,列式表示碳原子在晶胞中的空間占有率____(不要求計(jì)算結(jié)果)。
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對(duì)于鈉的鹵化物(NaX)和硅的鹵化物(SiX4),下列敘述正確的是
A.SiX4難水解 B.SiX4是共價(jià)化合物
C.NaX易水解 D.NaX的熔點(diǎn)一般高于SiX4
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已知氯化鋁的熔點(diǎn)為190 ℃(2.02×106 Pa),但它在180 ℃即開始升華。
(1)氯化鋁是________(填“離子晶體”或“分子晶體”)。
(2)在500 K和1.01×105 Pa時(shí),它的蒸氣密度(換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí))為11.92 g·L-1,試確定氯化鋁在蒸氣狀態(tài)的化學(xué)式為________,微粒間的作用力類型有________。
(3)無水氯化鋁在空氣中強(qiáng)烈地“發(fā)煙”,其原因是______________________。
(4)設(shè)計(jì)一個(gè)更可靠的實(shí)驗(yàn),判斷氯化鋁是離子晶體還是分子晶體,你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是____________________。
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參考下表中物質(zhì)的熔點(diǎn),回答有關(guān)問題:
物質(zhì) | NaF | NaCl | NaBr | NaI | NaCl | KCl | RbCl | CsCl |
熔點(diǎn)/℃ | 995 | 801 | 755 | 651 | 801 | 776 | 715 | 646 |
物質(zhì) | SiF4 | SiCl4 | SiBr4 | SiI4 | SiCl4 | GeCl4 | SnCl4 | PbCl4 |
熔點(diǎn)/℃ | -90.4 | -70.4 | 5.2 | 120 | -70.4 | -49.5 | -36.2 | -15 |
(1)鈉的鹵化物及堿金屬的氯化物的熔點(diǎn)與鹵素離子及堿金屬離子的________有關(guān),隨著________的增大,熔點(diǎn)依次降低。
(2)硅的鹵化物的熔點(diǎn)及硅、鍺、錫、鉛的氯化物的熔點(diǎn)與________有關(guān),隨著________增大,________增大,故熔點(diǎn)依次升高。
(3)鈉的鹵化物的熔點(diǎn)比相應(yīng)的硅的鹵化物的熔點(diǎn)高得多,這與________有關(guān),因?yàn)開______________,
故前者的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于后者。
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現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(diǎn)( ℃)數(shù)據(jù):
A組 | B組 | C組 | D組 |
金剛石:3 550 ℃ | Li:181 ℃ | HF:-83 ℃ | NaCl:801 ℃ |
硅晶體:1 410 ℃ | Na:98 ℃ | HCl:-115 ℃ | KCl:776 ℃ |
硼晶體:2 300 ℃ | K:64 ℃ | HBr:-89 ℃ | RbCl:718 ℃ |
二氧化硅:1 723 ℃ | Rb:39 ℃ | HI:-51 ℃ | CsCl:645 ℃ |
據(jù)此回答下列問題:
(1)A組屬于________晶體,其熔化時(shí)克服的微粒間的作用力是____________________。
(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是________(填序號(hào))。
①有金屬光澤 ②導(dǎo)電性、蹖(dǎo)熱性 ④延展性
(3)C組中HF熔點(diǎn)反常是由于_________________。
(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是________(填序號(hào))。
①硬度小、谒芤耗軐(dǎo)電、酃腆w能導(dǎo)電、苋廴跔顟B(tài)能導(dǎo)電
(5)D組晶體的熔點(diǎn)由高到低的順序?yàn)镹aCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因?yàn)開__________。
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原子序數(shù)依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外層電子數(shù)為其周期數(shù)的二倍;b和d的A2B型氫化物均為V形分子,c的+1價(jià)離子比e的-1價(jià)離子少8個(gè)電子。
回答下列問題:
(1)元素a為________,c為________。
(2)由這些元素形成的雙原子分子為________。
(3)由這些元素形成的三原子分子中,分子的空間結(jié)構(gòu)屬于直線形的是________,非直線形的是________(寫2種)。
(4)這些元素的單質(zhì)或由它們形成的AB型化合物中,其晶體類型屬于原子晶體的是________,離子晶體的是________,金屬晶體的是________,分子晶體的是________(每空填一種)。
(5)元素a和b形成的一種化合物與c和b形成的一種化合物發(fā)生的反應(yīng)常用于防毒面具中,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________。
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已知原子序數(shù)依次遞增的5種非金屬元素,A的原子半徑在所有原子中最小,B元素組成的化合物種類最多,C的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,且與B同周期,D與B同主族,E在C的下一周期,且是同周期元素中非金屬性最強(qiáng)的元素。
回答下列問題:
(1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子,下列分子①BC2、贐A4 ③A2C2、蹷E4,其中屬于極性分子的是________(填序號(hào))。
(2)C的氫化物比下周期同族元素的氫化物沸點(diǎn)還要高,其原因是_______________。
(3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見的溶劑,其分子式為________、________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。
(4)BA4、BE4和DE4的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開________________(填化學(xué)式)。
(5)A、C、E三種元素可形成多種含氧酸,如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等,以上列舉的四種酸其酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開_____________(填化學(xué)式)。
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(1)①BF3與一定量的水形成(H2O)2·BF3晶體Q,Q在一定條件下可轉(zhuǎn)化為R:
晶體Q中各種微粒間的作用力不涉及________(填序號(hào))。
a.離子鍵 b.共價(jià)鍵 c.配位鍵 d.金屬鍵 e.氫鍵 f.范德華力
②已知苯酚具有弱酸性,其Ka=1.1×10-10;水楊酸第一級(jí)電離形成的離子能形成分子內(nèi)氫鍵。據(jù)此判斷,相同溫度下電離平衡常數(shù)Ka2(水楊酸)________Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是__________________。
(2)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí):
化學(xué)鍵 | C—C | C—H | C—O | Si—Si | Si—H | Si—O |
鍵能/ (kJ·mol-1) | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
①硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多,原因是______________________。
②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是_________________。
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由于工業(yè)發(fā)展,燃燒設(shè)備不斷增多,設(shè)備規(guī)模不斷增大。這些工廠排放的煙氣中都會(huì)有大量的SO2廢氣。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)1995年工業(yè)SO2的排放量為1 396萬噸,2006年工業(yè)SO2的排放量達(dá)到了3 800萬噸,由于SO2的污染,我國(guó)每年損失高達(dá)1 100億元。
(1)寫出兩個(gè)工業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生SO2的實(shí)例:
①________________________________________________________________________、
②________________________________________________________________________。
(2)防治SO2污染可采用的措施有(寫出三種):
①________________________________________________________________________、
②________________________________________________________________________、
③________________________________________________________________________。
(3)濕式石灰石—石膏法脫硫工藝是煙氣脫硫技術(shù)中最成熟的一種方法。其工藝流程是:煙氣經(jīng)鍋爐預(yù)熱器出來,進(jìn)入電除塵器除掉大部分粉煤灰煙塵,再經(jīng)過一個(gè)專門的熱交換器,然后進(jìn)入吸收塔,煙氣中的SO2與含有石灰石的漿液進(jìn)行氣液接觸,通入空氣后生成石膏(CaSO4·2H2O),經(jīng)脫硫的煙氣,應(yīng)用循環(huán)氣體加熱器進(jìn)行再加熱,進(jìn)入煙囪,排入大氣。
①寫出濕法石灰石—石膏法脫硫所涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②用石灰石漿液作SO2吸收劑而不用熟石灰吸收SO2的原因是:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③上述過程中得到的石膏,如果含氯化合物(主要來源于燃料煤)超過雜質(zhì)極限值,則石膏產(chǎn)品性能變壞。工業(yè)上消除可溶性氯化物的方法是__________________。
(4)某化學(xué)興趣小組為了測(cè)定煙氣脫硫所得石膏的組成(CaSO4·xH2O)即測(cè)定x值,做如下實(shí)驗(yàn):將石膏加熱使之脫水,加熱過程中固體的質(zhì)量與時(shí)間的變化關(guān)系如下圖所示。數(shù)據(jù)表明當(dāng)固體的質(zhì)量為2.72 g后不再改變。求:
①石膏的化學(xué)式。②圖像中AB段對(duì)應(yīng)化合物的化學(xué)式。
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