【題目】CaF2、CaC2都是工業(yè)生產(chǎn)的重要物質(zhì);卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)鈣原子的電子排布式___________,鈣原子核外有___________種能量狀態(tài)的電子。
(2)CaC2與水反應(yīng)生成乙炔(C2H2),乙炔中碳原子的雜化類型為___________,乙炔中的σ鍵與π鍵數(shù)之比為___________。
(3)CaF2與濃H2SO4反應(yīng)生成HF,HF的沸點高于C2H2,原因是:___________;HF能的BF3化合得到HBF4,從化學(xué)鍵形成角度分析HF與BF3能化合的原因___________。
(4)NO2F分子與BF3互為等電子體,則NO2F分子的立體構(gòu)型為______________________。
(5)CaF2的晶胞為立方晶胞,結(jié)構(gòu)如下圖所示:
①CaF2晶胞中,Ca2+的配位數(shù)為___________個。
②“原子坐標參數(shù)”可表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置,已知A、B兩點的原子坐標參數(shù)如圖所示,則C點的“原子坐標參數(shù)”為(___________,___________,)
③晶胞中兩個F-的最近距離為273.1pm,用NA表示阿伏加德羅常數(shù),則晶胞的密度為___________g/cm3(列出計算式即可)。
【答案】[Ar]4s2 6 sp 3:2 HF分子之間存在氫鍵 BF3中硼原子有空軌道,HF中氟原子有孤對電子,兩者之間可形成配位鍵 平面三角形 8
【解析】
(1)Ca是20號元素,根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)鈣原子的電子排布式,核外電子處于同一能級時能量相同;
(2)乙炔中碳原子間形成碳碳三鍵,碳原子的雜化類型為sp雜化;根據(jù)共價單鍵是σ鍵,共價三鍵是1個σ鍵和2個π鍵,計算σ鍵與π鍵數(shù)之比;
(3) HF、C2H2都是由分子構(gòu)成的分子晶體,在HF分子之間還存在氫鍵的作用影響物質(zhì)的沸點;從BF3的B原子上有空軌道,HF的F原子上有孤對電子分析形成HBF4的原因;
(4)先判斷BF3分子的空間構(gòu)型,結(jié)合等電子體結(jié)構(gòu)相似判斷NO2F的空間構(gòu)型;
(5)以面心Ca2+為研究對象,在一個晶胞中連接4個F-,通過該Ca2+可形成2個晶胞分析;
通過坐標系中A、B、C的相對位置確定C點的坐標;
先根據(jù)均攤法計算一個晶胞中含有的Ca2+、F-個數(shù),求出晶胞質(zhì)量,根據(jù)F-的相對位置計算出晶胞參數(shù),得到晶胞體積,最后根據(jù)=得到晶體密度。
(1)Ca是20號元素,根據(jù)構(gòu)造原理可知基態(tài)鈣原子的電子排布式是1s22s22p63s33p64s2,可簡寫為[Ar]4s2,根據(jù)核外電子排布式可知Ca原子核外有6種不同能量的電子;
(2)乙炔中碳原子間形成碳碳三鍵,碳原子的雜化類型為sp雜化;根據(jù)共價單鍵是σ鍵,共價三鍵是1個σ鍵和2個π鍵,乙炔的結(jié)構(gòu)式是H-C≡C-H,在乙炔分子中含有3個σ鍵,2個π鍵,所以σ鍵與π鍵數(shù)之比3:2;
(3) HF、C2H2都是由分子構(gòu)成的分子晶體,分子晶體的熔沸點受分子之間的作用力影響,由于在HF分子之間除了存在分子間作用力外,還存在分子間氫鍵,使物質(zhì)氣化需要消耗的能量比一般的普通分子消耗的能量高,即物質(zhì)的沸點比乙炔的高;
在BF3分子中的B原子上有空軌道,而HF分子中的F原子上有孤對電子,當BF3與HF靠近時,HF分子中F原子的孤對電子填充BF3分子中B原子的空軌道,二者形成配位鍵,從而結(jié)合形成HBF4;
(4)BF3分子中B原子的價層電子對數(shù)為3+=3,沒有孤電子對,所以分子的空間構(gòu)型是平面三角形,而NO2F與BF3是等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似,所以NO2F分子的空間構(gòu)型也是平面三角形;
(5)以面心Ca2+為研究對象,在一個晶胞中連接4個F-,通過該Ca2+可形成2個晶胞,所以與該Ca2+距離相等且最近的F-共有8個,因此Ca2+的配位數(shù)是8;
觀察A、B、C的相對位置,可知C點的x軸坐標是,y軸坐標是,z軸坐標是;
根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,在一個晶胞中含有Ca2+:,含有F-:1×8=8,即一個晶胞中含有4個CaF2,根據(jù)C點的坐標可知:晶胞中F-離子之間的距離為晶胞邊長的一半,所以晶胞參數(shù)L=2×273.1pm=546.2pm,則該晶胞的密度為==g/cm3。
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【題目】下列有關(guān)實驗裝置的說法中正確的是
A.用圖甲裝置可以測量乙醇與鈉反應(yīng)后生成氫氣的體積
B.用圖乙裝置可以驗證氯氣與水反應(yīng)有鹽酸生成
C.用圖丙裝置可以比較蘇打和小蘇打的熱穩(wěn)定性
D.用圖丁裝置可以驗證溴乙烷與NaOH醇溶液共熱產(chǎn)生了乙烯
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【題目】為探究實驗室制乙烯及乙烯和溴水的加成反應(yīng)。甲同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置,并進行了實驗。當溫度升至170℃左右時,有大量氣體產(chǎn)生,產(chǎn)生的氣體通入溴水中,溴水的顏色迅速褪去。甲同學(xué)認為達到了實驗?zāi)康。乙同學(xué)仔細考察了甲同學(xué)的整個實驗過程,發(fā)現(xiàn)當溫度升到100℃左右時,無色液體開始變色,到160℃左右時,混合液全呈黑色,在超過170℃后生成氣體速度明顯加快,生成的氣體有刺激性氣味。由此他推出,產(chǎn)生的氣體中應(yīng)有某雜質(zhì),可能影響乙烯的檢出,必須除去。據(jù)此回答下列問題:
(1)寫出甲同學(xué)實驗中兩個主要反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________;________________________
(2)乙同學(xué)認為因刺激性氣體的存在不能認為溴水褪色是乙烯的加成反應(yīng)造成的。原因是(用化學(xué)方程式表示):____________________________________
(3)丙同學(xué)根據(jù)甲、乙同學(xué)的分析,認為還可能有CO、CO2兩種氣體產(chǎn)生。為證明CO存在,他設(shè)計了如下過程(該過程可把實驗中產(chǎn)生的有機產(chǎn)物除凈):發(fā)現(xiàn)最后氣體經(jīng)點燃是藍色火焰,確認有一氧化碳。
①設(shè)計裝置a的作用是________________________________________________
②濃氫氧化鈉的作用是____________________________________
③濃溴水的作用是________________________
④稀溴水的作用是________________________
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【題目】X、Y、Z、W四種短周期元素在周期表中的位置如下圖所示,Y2+與W-的電子數(shù)之差為8。下列說法正確的是
A. 原子半徑大小:X>Y
B. 最高價氧化物對應(yīng)水化物的酸性:Z>W
C. 工業(yè)上通過電解Y的氧化物制取Y單質(zhì)
D. X與W可形成正四面體結(jié)構(gòu)的有機物
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【題目】N2和H2合成NH3的能量變化如圖所示,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式是
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C. 1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D. 1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
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【題目】(1)已知在一定條件下發(fā)生反應(yīng):A+B=C+D,14gA和9gB恰好完全反應(yīng)生成0.5molC和1gD則物質(zhì)C的摩爾質(zhì)量為____________;
(2)某1L混合溶液中所含離子的個數(shù)比如下表,則M離子可能為(_______)
所含離子 | NO3- | SO42- | Cu2+ | M |
個數(shù)比 | 4 | 1 | 2 | 1 |
A.Ba2+ B.Mg2+ C.Cl- D.Na+
(3)已知a g氣體X2中含有b個X原子,那么c g該氣體在標準狀況下的體積是____________;
(4)把V L含有MgSO4與K2SO4的混合溶液分成兩等份,一份加入含a mol NaOH的溶液,恰好使鎂離子完全沉淀為Mg(OH)2;另一份加入含b mol BaCl2的溶液,恰好使SO完全沉淀為BaSO4,則原混合溶液中鉀離子的物質(zhì)的量濃度為________。
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【題目】某同學(xué)設(shè)計如下實驗方案,以分離KCl和BaCl2兩種固體混合物,試回答下列問題:
供選試劑:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、鹽酸
(1)操作①的名稱是____,操作②的名稱是____。
(2)試劑a是_____ (填化學(xué)式,下同),試劑b是_____。固體B是_____。
(3)加入試劑a所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。加入試劑b所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________。
(4)該方案能否達到實驗?zāi)康模?/span>______。(填“能”或“不能”)若不能,應(yīng)如何改進?(若能,此問不用回答)_____。
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【題目】某溫度時,在容積為2 L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體物質(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),試回答:
(1)計算反應(yīng)開始2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率:vY=__,vX=__。
(2)容器內(nèi)的反應(yīng)物是_______。
(3) 起始與2min時的壓強之比_________。
(4)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________________。
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【題目】制備單質(zhì)硅時,主要化學(xué)反應(yīng)如下:①SiO2+2CSi+2CO↑;②Si+2Cl2SiCl4;③SiCl4+2H2Si+4HCl。下列對上述三個反應(yīng)的敘述中,不正確的是
A.①③為置換反應(yīng)
B.①②③均為氧化還原反應(yīng)
C.三個反應(yīng)的反應(yīng)物中硅元素化合價均升高
D.②為化合反應(yīng)
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