題目列表(包括答案和解析)
(1)M由兩種短周期元素組成,每個M分子含有18個電子,其分子球棍模型如圖所示。測得M的摩爾質(zhì)量為32g/mol。畫出編號為2的原子結(jié)構(gòu)示意圖: 。
(2)已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH為3.5,加入氯水,振蕩后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是 (用離子方程式表示)。
(3)在常溫常壓和光照條件下,N2在催化劑(TiO2)表面與H2O反應(yīng),生成1molNH3和O2時的能量變化值為382.5kJ,達到平衡后此反應(yīng)NH3生成量與溫度的實驗數(shù)據(jù)如下表。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
T/K |
303 |
313 |
323 |
NH3生成量/(10—1mol) |
4.3 |
5.9 |
6.0 |
(4)在溶液中,一定濃度的NH4+能溶解部分Mg(OH)2固體,反應(yīng)如下:
2NH4+(aq) + Mg(OH)2(s) Mg2+(aq) +2NH3·H2O(aq)
寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式
某研究性學(xué)習(xí)小組為探究Mg2+與NH3·H2O反應(yīng)形成沉淀的情況,設(shè)計如下兩組實驗
實驗① |
等體積1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合 |
生成白色沉淀 |
實驗② |
等體積0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合 |
無現(xiàn)象 |
請分析實驗①、②產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因: 。
(5)在室溫下,化學(xué)反應(yīng)I—(aq)+ ClO—(aq) = IO—(aq) + Cl—(aq)的反應(yīng)物初始濃度、溶液中的氫氧根離子初始濃度及初始速率間的關(guān)系如下表所示:
實驗編號 |
I—的初始濃度 (mol·L—1) |
ClO—的初始濃度 (mol·L—1) |
OH—的初始濃度 (mol·L—1) |
初始速率v (mol·L—1· s—1) |
1 |
2 × 10—3 |
1.5 × 10—3 |
1.00 |
1.8 × 10—4 |
2 |
a |
1.5 × 10—3 |
1.00 |
3.6 × 10—4 |
3 |
2 × 10—3 |
3 × 10—3 |
2.00 |
1.8 × 10—4 |
4 |
4 × 10—3 |
3 × 10—3 |
1.00 |
7.2 × 10—4 |
已知表中初始反應(yīng)速率與有關(guān)離子濃度關(guān)系可以表示為v= k [I—]1 [ClO—]b [OH—]c(溫度一定時,k為常數(shù))。
①設(shè)計實驗2和實驗4的目的是 ;
②若實驗編號4的其它濃度不變,僅將溶液的酸堿值變更為pH = 13,反應(yīng)的初始速率v= 。
(1)M由兩種短周期元素組成,每個M分子含有18個電子,其分子球棍模型如圖所示。測得M的摩爾質(zhì)量為32g/mol。畫出編號為2的原子結(jié)構(gòu)示意圖: 。
(2)已知1.0mol·L—1NaHSO3溶液的pH為3.5,加入氯水,振蕩后溶液pH迅速降低。溶液pH降低的原因是 (用離子方程式表示)。
(3)在常溫常壓和光照條件下,N2在催化劑(TiO2)表面與H2O反應(yīng),生成1molNH3和O2時的能量變化值為382.5kJ,達到平衡后此反應(yīng)NH3生成量與溫度的實驗數(shù)據(jù)如下表。則該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 。
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10—1mol) | 4.3 | 5.9 | 6.0 |
實驗① | 等體積1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合 | 生成白色沉淀 |
實驗② | 等體積0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合 | 無現(xiàn)象 |
實驗編號 | I—的初始濃度 (mol·L—1) | ClO—的初始濃度 (mol·L—1) | OH—的初始濃度 (mol·L—1) | 初始速率v (mol·L—1· s—1) |
1 | 2 × 10—3 | 1.5 × 10—3 | 1.00 | 1.8 × 10—4 |
2 | a | 1.5 × 10—3 | 1.00 | 3.6 × 10—4 |
3 | 2 × 10—3 | 3 × 10—3 | 2.00 | 1.8 × 10—4 |
4 | 4 × 10—3 | 3 × 10—3 | 1.00 | 7.2 × 10—4 |
T/K | 303 | 313 | 323 |
NH3生成量/(10—1mol) | 4.3 | 5.9 | 6.0 |
實驗① | 等體積1 mol/L氨水和0.1 mol/L MgCl2溶液混合 | 生成白色沉淀 |
實驗② | 等體積0.1 mol/L氨水和1 mol/L MgCl2溶液混合 | 無現(xiàn)象 |
實驗編號 | I—的初始濃度 (mol·L—1) | ClO—的初始濃度 (mol·L—1) | OH—的初始濃度 (mol·L—1) | 初始速率v (mol·L—1· s—1) |
1 | 2 × 10—3 | 1.5 × 10—3 | 1.00 | 1.8 × 10—4 |
2 | a | 1.5 × 10—3 | 1.00 | 3.6 × 10—4 |
3 | 2 × 10—3 | 3 × 10—3 | 2.00 | 1.8 × 10—4 |
4 | 4 × 10—3 | 3 × 10—3 | 1.00 | 7.2 × 10—4 |
(20分)A物質(zhì)是實驗室一種無色有毒的揮發(fā)性液體,由X、Y兩種短周期元素組成。A在空氣中極易著火生成B氣體和C氣體;A不溶于水,但加熱到423K可以和水反應(yīng),生成B氣體和D氣體,D只含兩種元素,其中一種是Y。在交流放電的情況下,分解生成E氣體、F固體兩種物質(zhì),E物質(zhì)和B化學(xué)式量幾乎相等,含Y元素約72.7%;F是環(huán)狀單質(zhì)分子,具有冠狀結(jié)構(gòu),易溶于A,F(xiàn)的式量約是C的4倍。E可在液氮條件下與HBr于77K生成含雙鍵結(jié)構(gòu)的物質(zhì)G,冷卻至室溫可得G的環(huán)狀三聚體H。
6-1 寫出A、B、C、D、E、F、G、H的結(jié)構(gòu)簡式。
6-2 用X射線衍射法測得F的晶體為正交晶系,晶胞參數(shù)a=1048pm,b=1292pm,c=2455pm。已知該物質(zhì)的密度為2.07g?cm-3。計算每個晶胞中F分子的數(shù)目。
6-3 自發(fā)現(xiàn)富勒烯以來,其神奇的結(jié)構(gòu)和性能引起了人們對碳原子團簇廣泛和深入的研究。除了碳原子團簇之外,其它元素的原子團簇是否也具有類似碳原子團簇的奇異的特性,這是個十分有趣的研究課題。F物質(zhì)有很多同分異構(gòu)體,在實驗手段受到各種條件的限制時,理論研究是一種重要的補充。廈門大學(xué)化學(xué)系對F物質(zhì)的原子團簇進行了理論計算,發(fā)現(xiàn)除了冠狀結(jié)構(gòu)外還有多種結(jié)構(gòu)。其中一種X具有2次對稱軸,以及兩個包含對稱軸的對稱面,一配位和三配位原子數(shù)目相等;另外一種Y是一種椅式結(jié)構(gòu)原子團簇增加2個原子形成,也具有二次對稱軸,對稱面和對稱軸垂直。請畫出這兩種結(jié)構(gòu)的原子團簇。
6-4 五氟化砷AsF5(2.93g)和上述物質(zhì)F(0.37g)用四氮化四硫S4N4(0.53g)在液態(tài)SO2溶劑中發(fā)生完全的反應(yīng),溶劑和揮發(fā)性產(chǎn)物被泵抽出后得黃色固體殘留物L(fēng)(3.08g),分析J知其含有:As 28.04%,F(xiàn) 42.70%,N 5.25%,經(jīng)分析L是離子化合物,陰離子為正八面體結(jié)構(gòu),陽離子為兩種元素組成,結(jié)構(gòu)是直線形。固體L(0.48g)溶于液態(tài)二氧化硫,和疊氮化銫Cs+N3-(0.31g)完全反應(yīng),收集應(yīng)釋放出得氮氣于66.5kPa、298K為67.1cm3。反應(yīng)混合物過濾得難溶藍黑色纖維狀固體J(0.16g)。分析J知其含有2種元素,其中含N 30.3%。紅外光譜、X射線粉末衍射結(jié)果表明抽出SO2后殘留物是六氟砷(V)酸銫。
(1)L的實驗式是什么?
(2)提出L的結(jié)構(gòu)式;
(3)寫出配平的生成L的方程式;
(4)1mol L發(fā)生轉(zhuǎn)化時生成氮氣的物質(zhì)的量;
(5)J的化學(xué)式;
(6)寫出n mol L生成J的普遍離子方程式。
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