【題目】

堿金屬及碳族元素在科研領(lǐng)域、生活和生產(chǎn)方面有廣泛的應(yīng)用。回答下列問題:

(1)在元素周期表中,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是__________(填元素符號(hào)),該元素基態(tài)原子最外層電子的自旋狀態(tài)___________(相同相反”)。

(2)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示:

化學(xué)鍵

C-H

C-O

Si-H

Si-O

鍵能/kJmol-1

413

336

318

452

SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是__________________。

(3)天然硅酸鹽都是由[SiO4]四面體以頂角氧原子相連而成,可成鏈狀也可成環(huán),所以硅酸鹽種類繁多。下圖a代表SiO44-,bc是硅氧四面體形成的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。

硅氧四面體中Si的軌道雜化類型為____________; b環(huán)狀結(jié)構(gòu)硅酸根的化學(xué)式為______________若在環(huán)狀結(jié)構(gòu)中硅的原子數(shù)為n,寫出環(huán)狀結(jié)構(gòu)中硅酸根的通式_____________

(4)鉀與溴作用能形成溴化鉀晶體,該晶體類型為___________,其晶格能可通過下圖的Borm-Haber循環(huán)計(jì)算得到。

從上圖可知,K原子的第一電離能為_____ kJ/mol, Br-Br鍵鍵能為______kJ/ mol,KBr的晶格能為______kJ/mol,晶格能越大,該晶體的熔點(diǎn)越______

【答案】Mg 相反 C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定.而Si-H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O sp3雜化 (SiO3)36- SinO3n2n- 離子晶體 418.8 193.0 689.1

【解析】

(1)由對角線規(guī)格可知,LiMg性質(zhì)相似,Mg的原子核外M層電子有2個(gè),根據(jù)構(gòu)造原理分析;

(2)鍵能越小,化學(xué)鍵越不穩(wěn)定,反應(yīng)傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)方向進(jìn)行;

(3)根據(jù)Si原子最外層電子數(shù)及結(jié)合的原子個(gè)數(shù)分析判斷,根據(jù)b中含有的正四面體個(gè)數(shù)確定其化學(xué)式,再分析判斷c,找出原子個(gè)數(shù)、電荷數(shù)目關(guān)系,得到物質(zhì)是化學(xué)式通式;

(4)根據(jù)晶體構(gòu)成微粒判斷晶體類型,根據(jù)有關(guān)概念判斷化學(xué)鍵的鍵能、晶格能大小,利用晶格能與物質(zhì)熔沸點(diǎn)的關(guān)系判斷物質(zhì)熔沸點(diǎn)的高低。

(1)在周期表中,與Li的化學(xué)性質(zhì)最相似的鄰族元素是Mg,該元素是12號(hào)元素,核外電子排布是1s22s22p63s2,在同一軌道上最多容納2個(gè)自旋方向相反的電子,所以在Mg原子基態(tài)原子核外M層電子2個(gè)電子的自旋狀態(tài)相反;

(2)由表中數(shù)據(jù)可知,C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定.而Si-H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵,所以SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物SiO2;

(3)硅氧四面體中Si原子與4個(gè)O原子形成4個(gè)σ鍵,無孤電子對,因此其立體構(gòu)型為正四面體,Si原子軌道雜化類型為sp3雜化;

b中含有3個(gè)四面體結(jié)構(gòu),所以含有3個(gè)Si原子,含有的氧原子數(shù)為9,含有氧原子數(shù)比3個(gè)硅酸根離子少6個(gè)3,帶有的電荷為:3×(-2)=-6,該離子化學(xué)式是(SiO3)36-;

c中含有6個(gè)四面體結(jié)構(gòu),所以含有6個(gè)Si原子,含有的氧原子數(shù)為18,含有氧原子數(shù)比6個(gè)硅酸根離子少6個(gè)O,帶有的電荷為:6×(-2)=-12;根據(jù)圖示可知:若一個(gè)單環(huán)狀離子中Si原子數(shù)為n(n≥3),則含有n個(gè)四面體結(jié)構(gòu),含有的氧原子比n個(gè)硅酸根離子恰好少n個(gè)O原子,即:含有n個(gè)Si,則含有3n個(gè)O,帶有的負(fù)電荷為:n×(-2)=-2n,其化學(xué)式為:SinO3n2n-;

(4)KBr晶體由K+Br-通過離子鍵結(jié)合形成離子晶體;根據(jù)示意圖可知K原子的第一電離能為418.8kJ/mol;molBr2蒸氣轉(zhuǎn)化為Br氣態(tài)原子吸收能量96.5kJ,則Br-Br鍵鍵能96.5kJ/mol×2=193.0kJ/mol

晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量,則根據(jù)圖示,結(jié)合蓋斯定律可得(89.2+418.8)+(15.5+96.5-324.7)kJ/mol-QkJ/mol=-393.8kJ/mol,解得Q=+689.1kJ/mol;

離子晶體的晶格能越大,離子之間的作用力就越強(qiáng),斷裂消耗的能量就越大,因此該晶體的熔點(diǎn)越高。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)值。如圖表示N2OPt2O+表面與CO反應(yīng)轉(zhuǎn)化成無害氣體的過程。下列說法正確的是(

A.N2O轉(zhuǎn)化成無害氣體時(shí)的催化劑是

B.1molPt2O+轉(zhuǎn)化為Pt2O得電子數(shù)為2NA

C.將生成的CO2通人含大量、Na+、Cl-的溶液中,無明顯現(xiàn)象

D.1gCO2N2O的混合氣體中含有電子數(shù)為0.5NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室合成乙酸乙酯的步驟如下:在圖甲的圓底燒瓶內(nèi)加入乙醇、濃硫酸和乙酸,加熱回流一段時(shí)間,然后換成圖乙裝置進(jìn)行蒸餾,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。

請回答下列問題:

1)圖甲中冷凝水從__(填“a”或“b)進(jìn),圖乙中B裝置名稱__。

2)反應(yīng)中加入過量的乙醇,目的是__

3)現(xiàn)擬分離粗產(chǎn)品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框圖是分離操作步驟流程圖:

則試劑a__,分離方法Ⅰ是__,試劑b__(填序號(hào))。

A.濃鹽酸 B.濃硫酸 C.濃硝酸

4)甲、乙兩位同學(xué)欲將所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品提純得到乙酸乙酯,在未用指示劑的情況下,他們都是先加NaOH溶液中和酯中過量的酸,然后用蒸餾法將酯分離出來。甲、乙兩人蒸餾產(chǎn)物結(jié)果為:甲得到了顯酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物質(zhì)。丙同學(xué)分析了上述實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)產(chǎn)物后認(rèn)為上述實(shí)驗(yàn)沒有成功。試解答下列問題:

①甲實(shí)驗(yàn)失敗的原因是:___。

②乙實(shí)驗(yàn)失敗的原因是:__。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】A、B的結(jié)構(gòu)簡式如下:

(1)A分子中含有的官能團(tuán)的名稱是____________________________________

(2)A、B能否與NaOH溶液反應(yīng):A________(填“能”或“不能”,下同),B________。

(3)A在濃硫酸作用下加熱可得到B,其反應(yīng)類型是____________________

(4)A、B1 mol分別加入足量溴水,完全反應(yīng)后消耗單質(zhì)溴的物質(zhì)的量分別是________mol、________mol。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】將氣體a通入溶液b(裝置如圖所示),始終無明顯變化的是

選項(xiàng)

氣體a

溶液b

A

CO2

CaCl2

B

Cl2

KI

C

SO2

Ba(NO3)2

D

NO2

FeSO4

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】已知PbI2Ksp7.0×10-9,將7.5×10-3 mol/LKI與一定濃度的Pb(NO3)2溶液按2∶1體積混合,則生成PbI2沉淀所需Pb(NO3)2溶液的最小濃度為

A.8.4×10-4mol/LB.5.6×10-4mol/L

C.4.2×10-4mol/LD.2.8×10-4mol/L

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】紀(jì)錄片《我在故宮修文物》展示了專家精湛的技藝和對傳統(tǒng)文化的熱愛與堅(jiān)守,也讓人體會(huì)到化學(xué)方法在文物保護(hù)中的巨大作用。

.某博物館修復(fù)出土鐵器的過程如下:

(1)檢測銹蝕物的成分。

銹蝕物主要成分的化學(xué)式

Fe3O4

Fe2O3·H2O

FeO(OH)

FeOCl

FeOCl中鐵元素的化合價(jià)為_______。

(2)化學(xué)修復(fù)方法:脫氯、還原,形成Fe3O4保護(hù)層。(已知:Cl會(huì)加快鐵的腐蝕)

修復(fù)過程:將鐵器浸沒在盛有0.5 mol·L-1 Na2SO3、0.5 mol·L-1 NaOH溶液的容器中,緩慢加熱至6090℃,一段時(shí)間后取出器物,用NaOH溶液洗滌至無Cl

①脫氯反應(yīng):FeOCl + OH = FeO(OH) + Cl。離子反應(yīng)是向著離子濃度減小的方向進(jìn)行的,則相同溫度下,FeOClFeO(OH)的溶解度:s(FeOCl)______s[FeO(OH)](填>、<或=)。

②還原反應(yīng):Na2SO3還原FeO(OH)形成Fe3O4。配平化學(xué)方程式:

___Na2SO3 + ___FeO(OH) = ___Na2SO4 + ___Fe3O4 + ___H2O

③檢驗(yàn)Cl是否洗滌干凈的方法是_______________。

.若要配制500mL 0.5mol·L-1NaOH溶液用于洗滌器物,回答下列問題:

(3)配制時(shí),應(yīng)用天平稱取NaOH的質(zhì)量為___________(精確到小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

(4)某操作步驟如圖所示:

該操作應(yīng)放在如圖所示的____________(填序號(hào))操作之間。

(5)下列說法錯(cuò)誤的是_____________(填標(biāo)號(hào))。

A.稱量NaOH固體的時(shí)間不宜過長

B.待燒杯中溶液冷卻至室溫才進(jìn)行轉(zhuǎn)移

C.定容時(shí),仰視容量瓶刻度線會(huì)使配制的NaOH溶液濃度偏高

D.容量瓶可存放配好的NaOH溶液

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】常溫下,向(酸式鹽)溶液分別滴加鹽酸或溶液,溶液的pH與滴加溶液體積關(guān)系如圖所示。下列推斷正確的是( )

A.NaHA在水中電離程度大于水解程度

B.在對應(yīng)的各點(diǎn)溶液中H點(diǎn)水電離程度最大

C.E點(diǎn)對應(yīng)的溶液中,

D.F點(diǎn)對應(yīng)的溶液中

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定條件下,在體積為3L的密閉容器中化學(xué)反應(yīng)CO(g)2H2(g)CH3OH(g)達(dá)到平衡狀態(tài)。

1)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式K__;根據(jù)圖,升高溫度,K值將__(增大、減小不變”)。

2500℃時(shí),從反應(yīng)開始到化學(xué)平衡狀態(tài),以H2的濃度變化表示的化學(xué)反應(yīng)速率是__(nB、tB表示)

3)判斷該可逆反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的標(biāo)志是__(填字母,下同)。

a.υ生成(CH3OH)υ消耗(CO) b.混合氣體的密度不再改變

c.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變 d.COH2、CH3OH的濃度均不再變化

4300℃時(shí),將容器的容積壓縮到原來的,在其他條件不變的情況下,對平衡體系產(chǎn)生的影響是____。

a.c(H2)減小 b.正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率減慢

c.CH3OH的物質(zhì)的量增加 d.重新平衡時(shí)減小

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