【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
氮的化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。
(1)氮化鎵(GaN)是新型的半導(dǎo)體材料;鶓B(tài)氮原子的核外電子排布圖為____;基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有____種不同能量的電子。
(2)乙二氨的結(jié)構(gòu)簡式為(H2N-CH2-CH2-NH2,簡寫為en)。
①分子中氮原子軌道雜化類型為____;
②乙二氨可與銅離子形成配合離子[Cu(en)2]2+,其中提供孤電子對的原子是____,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為____;
③乙二氨易溶于水的主要原因是____。
(3)氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異、潛力巨大的新型材料,主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼(如圖1)和六方氮化硼(如圖2),前者類似于金剛石,后者與石墨相似。
①圖1中氮原子的配位數(shù)為____,離硼原子最近且等距離的硼原子有____個;
②已知六方氮化硼同層中B與N之間的距離為acm,密度為dgcm-3,則相鄰層與層之間的距離為____pm(列出表達(dá)式)。
【答案】 8 sp3 N 乙二氨與水形成分子間氫鍵,乙二氨分子與水分子均為極性分子 4 12 1010
【解析】
(1)氮原子核外有7個電子,電子排布式為1s22s22p3;鎵為31號元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1,依據(jù)電子排布式解答;
(2)①H2N-CH2-CH2-NH2中氮原子的價層電子對數(shù)為(5+3)=4;
②中心原子Cu2+提供空軌道,乙二氨分子中N原子提供孤對電子;
③乙二氨和水都是極性分子,相似相溶,乙二氨分子與水分子間可形成氫鍵。
(3)①觀察晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)N原子周圍距離最近的B數(shù)目為4,即配位數(shù)為4;由圖可知,晶胞為面心立方堆積,以頂點的N原子分析,位于面心的原子與之相鄰,1個頂點原子為12個面共用,所以離N原子最近且等距離的N原子有12個,同理離硼原子最近且等距離的硼原子有12個;
②每個六棱柱平均含有一個N原子和一個B原子,兩原子的相對原子質(zhì)量之和為25,設(shè)層與層之間距離為h,六棱柱體積為a2hcm3,六棱柱質(zhì)量為=a2hdg,所以h=cm=×1010pm。
(1)氮原子核外有7個電子,基態(tài)氮原子的核外電子排布圖為;鎵為31號元素,電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p1,有8個不同的能層,所以基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有8種不同能量的電子。
故答案為:;8;
(2)①H2N-CH2-CH2-NH2中氮原子的價層電子對數(shù)為(5+3)=4,所以軌道雜化類型為sp3;
②配合離子[Cu(en)2]2+中心原子Cu2+提供空軌道,乙二氨分子中N原子提供孤對電子,因此提供孤電子對的原子是N,配合離子結(jié)構(gòu)簡式為;
③乙二氨和水都是極性分子,相似相溶,乙二氨分子與水分子間可形成氫鍵,所以乙二氨易溶于水。
故答案為:sp3;N;;乙二氨與水形成分子間氫鍵,乙二氨分子與水分子均為極性分子;
(3)①觀察晶胞結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)N原子周圍距離最近的B數(shù)目為4,即配位數(shù)為4;由圖可知,晶胞為面心立方堆積,以頂點的N原子分析,位于面心的原子與之相鄰,1個頂點原子為12個面共用,所以離N原子最近且等距離的N原子有12個,同理離硼原子最近且等距離的硼原子有12個;
②選取晶體結(jié)構(gòu)中最小的正六棱柱為計算單位,根據(jù)均攤法可以計算出每個六棱柱平均含有一個N原子和一個B原子,兩原子的相對原子質(zhì)量之和為25。已知六方氮化硼同層中B與N之間的距離為acm,則正六邊形的邊長為acm,設(shè)層與層之間距離為h,六棱柱體積為a2hcm3,又知其密度為dgcm-3,則六棱柱質(zhì)量為=a2hd g,所以h=cm=×1010pm,則層與層之間距離的計算表達(dá)式為×1010pm。
故答案為:4;12;1010。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列溶液中Cl-濃度與50 mL 1 mol·L-1AlCl3溶液中Cl-濃度相等的是( )
A. 150 mL 1 mol·L-1的NaCl溶液B. 75 mL 2 mol·L-1NH4Cl溶液
C. 150 mL 2 mol·L-1的KCl溶液D. 100 mL 1.5mol·L-1的MgCl2溶液
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在1 L容器中用O2將HCl轉(zhuǎn)化為Cl2,反應(yīng)方程式為:4HCl(g)+O2(g)2H2O(g)+2Cl2(g) ΔH<0,一定條件下測得反應(yīng)過程中n(Cl2)的實驗數(shù)據(jù)如下。下列說法正確的是( )
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 |
n(Cl2)/10-3 mol | 0 | 1.8 | 3.7 | 5.4 |
A. 0~2 min的反應(yīng)速率小于4~6 min的反應(yīng)速率
B. 2~6 min用Cl2表示的反應(yīng)速率為0.9 mol/(L·min)
C. 增大壓強可以提高HCl轉(zhuǎn)化率
D. 平衡常數(shù)K(200 ℃)<K(400 ℃)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知某高能鋰離子電池的總反應(yīng)為:2Li+FeS= Fe +Li2S,電解液為含LiPF6.SO(CH3)2的有機溶液(Li+可自由通過)。某小組以該電池為電源電解廢水并獲得單質(zhì)鎳,工作原理如圖所示。
下列分析正確的是
A. 該鋰離子電池正極反應(yīng)為FeS+2Li++2e-=Fe +Li2S
B. X與電池的Li電極相連
C. 電解過程中c(BaC12)保持不變
D. 若去掉陽離子膜將左右兩室合并,則X電極的反應(yīng)不變
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實驗室用如下裝置制取氯氣,并用氯氣進(jìn)行實驗。回答下列問題:
(1)A中盛有濃鹽酸,B中盛有MnO2,寫出反應(yīng)的離子方程式__________________________。
(2)E中為紅色干布條,F中為紅色濕布條,可觀察到的現(xiàn)象是________________________,對比E和F中現(xiàn)象的差異可得出的結(jié)論及解釋是________________________________。
(3)試管C和D中試劑各為_____________________________。
(4)裝置G處發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。
(5)用離子方程式表示試劑X的作用_________________________。
(6)家庭中常用消毒液(主要成分NaClO)與潔廁靈(主要成分鹽酸)清潔衛(wèi)生。某品牌消毒液包裝上說明如下圖。
①“與潔廁靈同時使用”會產(chǎn)生有毒的氯氣,寫出反應(yīng)的離子方程式__________________。
②需“密閉保存”的原因____________________________________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】亞氯酸鈉常用作漂白劑。某化學(xué)小組設(shè)計實驗制備亞氯酸鈉,并進(jìn)行雜質(zhì)分析。
實驗I 按圖裝置制備NaC1O2晶體
已知:①C1O2為黃綠色氣體,極易與水反應(yīng)。
②NaC1O2飽和溶液在低于38℃時析出NaC1O2·3H2O晶體,高于38℃時析出NaC1O2晶體,溫度高于60℃時NaC1O2分解生成NaC1O3和NaCl。
(1)裝置A中b儀器的名稱是____;a中能否用稀硫酸代替濃硫酸____(填“能”或“不能”),原因是____。
(2)A中生成C1O2的化學(xué)反應(yīng)方程式為____。
(3)C中生成NaC1O2時H2O2的作用是____;為獲得更多的NaC1O2,需在C處添加裝置進(jìn)行改進(jìn),措施為____。
(4)反應(yīng)后,經(jīng)下列步驟可從C裝置的溶液中獲得NaC1O2晶體,請補充完善。
i.55℃時蒸發(fā)結(jié)晶 ii.__________ ii.用40℃熱水洗滌 iv.低于60℃干燥,得到成品
實驗Ⅱ 樣品雜質(zhì)分析
(5)上述實驗中制得的NaC1O2晶體中還可能含有少量中學(xué)常見的含硫鈉鹽,其化學(xué)式為____,實驗中可減少該雜質(zhì)產(chǎn)生的操作(或方法)是____(寫一條)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以石墨負(fù)極(C)、LiFePO4正極組成的鋰離子電池的工作原理如圖所示(實際上正負(fù)極材料是緊貼在鋰離子導(dǎo)體膜兩邊的)。充放電時,Li+在正極材料上脫嵌或嵌入,隨之在石墨中發(fā)生了LixC6生成與解離。下列說法正確的是
A. 鋰離子導(dǎo)電膜應(yīng)有保護(hù)成品電池安全性的作用
B. 該電池工作過程中Fe元素化合價沒有發(fā)生變化
C. 放電時,負(fù)極材料上的反應(yīng)為6C+xLi++ xe- =LixC6
D. 放電時,正極材料上的反應(yīng)為LiFePO4 - xe- = Li1-xFePO4 + xLi+
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】研究和深度開發(fā)CO、CO2的應(yīng)用具有重要的社會意義;卮鹣铝袉栴}:
Ⅰ.CO可用于高爐煉鐵,已知:
Fe3O4(s)+4CO(g)=3Fe(s)+4CO2(g) △H1=a kJ/mol
3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=b kJ/mol
則反應(yīng)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g)的△H3=________kJ/mol(用含a、b的代數(shù)式表示)。
Ⅱ.一定條件下,CO2和CO可以互相轉(zhuǎn)化。
(1)某溫度下,在容積為2L的密閉容器按甲、乙兩種方式投入反應(yīng)物發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)。
容器 | 反應(yīng)物 |
甲 | 8 mol CO2(g)、16 mol H2(g) |
乙 | w mol CO2(g)、x mol H2(g)、y mol CO(g)、z mol H2O(g) |
甲容器15 min后達(dá)到平衡,此時CO2的轉(zhuǎn)化率為75%。則0~15 min內(nèi)平均反應(yīng)速率v(H2)=______,此條件下該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______。
欲使平衡后乙與甲中相同組分氣體的體積分?jǐn)?shù)相等,則w、x、y、z需滿足的關(guān)系是:y______z(填“>”、“<”或“=”),且y=______(用含x、w的等式表示)。
(2)研究表明,溫度、壓強對反應(yīng)“C6H5CH2CH3(g)+CO2(g)C6H5CH=H2(g)+CO(g) +H2O(g) △H ”中乙苯的平衡轉(zhuǎn)化率影響如圖所示:
則△H_____0(填“>”、“<”或“=”),壓強p1、p2、p3從大到小的順序是________。
(3)CO可被NO2氧化:CO+NO2CO2+NO。當(dāng)溫度高于225℃時,反應(yīng)速率v 正=k正·c(CO)·c(NO2)、v逆=k逆·c(CO2)·c(NO),k正、k逆分別為正、逆反應(yīng)速率常數(shù)。在上述溫度范圍內(nèi),k正、k逆與該反應(yīng)的平衡常數(shù)K之間的關(guān)系為________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究小組為探究SO2和Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的實質(zhì),設(shè)計了如圖所示裝置進(jìn)行實驗。已知:1.0 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1。請回答下列問題:
(1)裝置A中用于滴加濃硫酸的儀器名稱為_________,裝置A中發(fā)生的化學(xué)方程式是________。
(2)為排除空氣對實驗的干擾,滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是________________。
(3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,其成分是______________,說明SO2具有____________性。
(4)分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因。
觀點1:SO2與Fe3+反應(yīng);
觀點2:在酸性條件下SO2與反應(yīng)。
觀點3:___________________________;
①若觀點1正確,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是______________,證明該觀點應(yīng)進(jìn)一步確認(rèn)生成的新物質(zhì),其實驗操作及現(xiàn)象是_______。
②按觀點2,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是___________。
③有人認(rèn)為,如將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液,在相同條件下進(jìn)行實驗,也可驗證觀點2是否正確。此時應(yīng)選擇最佳試劑是_________(填字母)。
A.3.0 mol·L-1 NaNO3溶液和0.1 mol·L-1硫酸等體積混合的溶液
B.6.0 mol·L-1 NaNO3溶液和0.2 mol·L-1鹽酸等體積混合的溶液
C.1.5 mol·L-1 Fe(NO3)2溶液
D.1 mol·L-1稀硝酸
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com