【題目】繼密胺樹脂/石墨烯量子點復(fù)合微球新型白光發(fā)光材料后,2019年8月13日中國科學(xué)院福建物質(zhì)結(jié)構(gòu)研究所合成了首例缺陷誘導(dǎo)的晶態(tài)無機硼酸鹽單一組分白光材料并獲得了該化合物的LED器件。
(1)基態(tài)O原子能量最高的電子,其電子云在空間有_________個延展方向;C原子的基態(tài)電子排布式為_____________;
(2)NO3-與互為等電子體,構(gòu)型為__________;苯-1,4-二硼酸甲基亞氨基二乙酸酯結(jié)構(gòu)如圖所示,硼原子和氮原子的雜化方式分別為__________、__________。
(3)可用檢驗,其對應(yīng)的酸有兩種,分別為硫氰酸(HSC≡N)和異硫氰酸(HN=C=S),這兩種酸中沸點較高的是____________,試分析原因:________;熱穩(wěn)定性: _______(填“<”“>”或“=”)。
(4)超高熱導(dǎo)率半導(dǎo)體材料——砷化硼(BAs)晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示(As位于體內(nèi),B位于頂點和面心),已知晶胞參數(shù)為a pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為,As原子到B原子最近距離為__________(用含a的式子表示),該晶體的密度是___________________g.cm-3 (列出含a、的計算式即可)。
【答案】3 平面正三角形 異硫氰酸(HN=C=S) 異硫氰酸分子中存在N—H鍵,硫氰酸分子中存在S—H鍵,N原子的電負性大于S原子,易形成分子間氫鍵 <
【解析】
(1)基態(tài)O原子核外電子排布式為1s22s22p4,基態(tài)原子中能量最高的電子處于2p能級;基態(tài)C原子核外共有6個電子;
(2)S原子的孤電子對數(shù)==0,說明無孤對電子,只形成3個σ鍵,雜化軌道數(shù)目為3;在苯-1,4-二硼酸甲基亞氨基二乙酸酯結(jié)構(gòu)中,硼原子形成3個σ鍵,而氮原子價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+×(5-3×1)=4;
(3)比較硫氰酸(H-S-C≡N)和異硫氰酸(H-N=C=S),考慮分子間形成氫鍵對二者沸點的影響,據(jù)此分析原因;通過比較Mg2+和Ba2+分別與CO32-之間的作用力大小判斷穩(wěn)定性強弱
(4)由晶胞結(jié)構(gòu)可知,As原子到B原子最近距離為立方體對角線間長度的;均攤法計算晶胞中B、As原子數(shù)目,計算晶胞質(zhì)量,晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積。
(1) 基態(tài)O原子核外電子排布式為1s22s22p4,基態(tài)原子中能量最高的電子處于2p能級,有4個電子,其電子云在空間有3個延展方向;基態(tài)C原子核外共有6個電子,其電子排布式為1s22s22p2;
(2) S原子的孤電子對數(shù)==0,說明無孤對電子,只形成3個σ鍵,雜化軌道數(shù)目為3,為sp2雜化,分子構(gòu)型為平面正三角形;在苯-1,4-二硼酸甲基亞氨基二乙酸酯結(jié)構(gòu)中,硼原子形成3個σ鍵,硼原子的雜化方式為sp2,而氮原子價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù)=3+×(5-3×1)=4,氮原子的雜化方式為sp3;
(3) 硫氰酸(H-S-C≡N)和異硫氰酸(H-N=C=S),H-S-C≡N中H和S相連,H-N=C=S中H和氮相連,N的電負性大于S,因此H-N=C=S中的H更具活性,能形成分子間氫鍵,導(dǎo)致其沸點升高,因此硫氰酸(H-S-C≡N)和異硫氰酸(H-N=C=S)這兩種酸中沸點較高的是異硫氰酸(H-N=C=S),原因是:異硫氰酸更易形成分子間氫鍵;Mg2+的半徑比Ba2+半徑小,則Mg2+奪取CO32-里的一個氧原子的生成氧化鎂的能力強,所以MgCO3容易分解,即MgCO3的熱穩(wěn)定性小于BaCO3。
(4)晶胞中立方體對角線上兩個As原子間的距離為a pm,則As原子到B原子最近距離為 pm;晶胞中黑色球數(shù)目為4,白色球數(shù)目為8×+6×=4,故晶胞質(zhì)量=g,BAs晶體的密度== gcm-3。
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【題目】實驗室以銹蝕程度很大的廢鐵屑為原料制備FeCl3·6H2O晶體的流程可簡要表示如下:
已知:在水溶液中Fe2+能與K3Fe(CN)6生成藍色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2。
試回答下列問題:
(1) “酸溶”過程中發(fā)生主要反應(yīng)有:
①Fe + 2H+= Fe2++ H2↑;②Fe2O3+ 6 H+= 2Fe3++ 3H2O;③__________________。(用離子方程式)
(2) “酸溶”需控制溫度在40℃左右,最佳的加熱方式是____________。
(3) “氧化”過程可在下圖所示裝置中進行。
①裝置A中KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和Cl2,其離子方程式為______________________。
②裝置C的作用是__________________________________________________。
③為使Cl2能充分發(fā)生反應(yīng),除在B中使用多孔球泡和攪拌外,實驗中可采取的措施是_____________________________________________________________________。
④證明裝置B溶液中Fe2+已完全________________________________________________________________。
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【題目】在空氣中加熱S粉和Fe粉的混合物,可觀察到下列現(xiàn)象:
(1)有淡藍色火焰,且生成刺激性氣味的氣體。
(2)混合粉末變紅,放出熱量,最后變成黑色固體。
(3)不時有火星從混合物中射出。
請分別寫出以上三種情況發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________、__________、__________。
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【題目】ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業(yè)上由ClO2氣體制取NaClO2固體的工藝流程如圖所示,下列說法錯誤的是
A. 通入的空氣可將發(fā)生器中產(chǎn)生的ClO2全部驅(qū)趕到吸收器中
B. 吸收器中生成NaClO2的離子方程式為2ClO2+H2O2=2ClO2-+2H++O2↑
C. 步驟a的操作包括過濾、洗滌和干燥
D. 工業(yè)上將ClO2氣體制成NaClO2固體,其主要目的是便于貯存和運輸
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【題目】高錳酸鉀是中學(xué)化學(xué)常用的試劑。主要用于防腐、化工、制藥等。實驗室模擬工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的流程如下:
(1)實驗室熔融二氧化錳、氧氧化鉀、氯酸鉀時應(yīng)選擇哪一種儀器________________
a.普通玻璃坩堝 b.石英坩堝 c.陶瓷坩堝 d.鐵坩堝
(2)第一步熔融時生成K2MnO4的化學(xué)方程式:_________
(3)操作Ⅰ中根據(jù)KMnO4和K2CO3兩物質(zhì)在____________ (填性質(zhì))上的差異,采用濃縮結(jié)晶、趁熱過濾得到KMnO4。趁熱過濾的原因是_______________
(4)反應(yīng)b是電解法制備KMnO4,其裝置如圖所示,a作____________極(填“陽”或“陰”),中間的離子交換膜是_____ (填“陽”或“陰”)離子交換膜。陽極的電極反應(yīng)式為____________
(5)KMnO4稀溶液是一種常用的消毒劑。其消毒原理與下列物質(zhì)相同的________(填標號)。
a.雙氧水 b.84消液(NaClO溶液) c.75%酒精
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【題目】工業(yè)水合堿碳酸鎂簡稱輕質(zhì)碳酸鎂【3MgCO3.Mg(OH)2.3H2O】,相對密度小,質(zhì)輕而松,廣泛用于橡膠制品、防火保濕材料和日貨用品中等。一種以富含氯化鎂。硫酸鎂的鹵水和白云石【CaMg(CO3)2】為原料的鹵水碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂的工藝流程如下:
已知:MgCO3比CaCO3更易與CO2反應(yīng)生成可溶性鹽。
(1)為了使第①步白云石煅燒得更充分,常常要對礦石進行__預(yù)處理。
(2)第③步和第④步操作的名稱是__,在實驗室進行該操作時需要的玻璃儀器有
__。
(3)固體I的主要成分為____,固體II的主要成分為____。水洗固體II時,如何判斷已經(jīng)洗凈,請簡述其過程:____。
(4)寫出第④步反應(yīng)的化學(xué)方程式:____。
(5)該流程中能同體現(xiàn)提高效益、減少廢物排放思想的兩項設(shè)計是____。
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【題目】實驗室常見的幾種氣體發(fā)生裝置如圖1中A、B、C所示:
(1)實驗室可以用B或C裝置制取O2,如果用C裝置,通常使用的藥品是___;檢查C裝置氣密性的操作方法是__。
(2)若用A裝置與D裝置相連制取收集X氣體,則X可能是下列氣體中的(填序號,下同)___;
①CO2 ②Cl2 ③H2
實驗室中制取該氣體的離子方程式為:__;其中在D裝置中連接小燒杯的目的是__。
(3)氣體的性質(zhì)是選擇氣體收集方法的主要依據(jù)。下列氣體的性質(zhì)與收集方法無關(guān)的是__。
①密度 ②顏色 ③溶解性 ④熱穩(wěn)定性 ⑤是否與氧氣反應(yīng)
圖2是某學(xué)生設(shè)計的收集氣體的幾種裝置,其中不可行的是__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖為氯及其化合物的“價-類”二維圖。
(1)填寫二維圖缺失的類別A_________和化學(xué)式B_________。
(2)某同學(xué)利用以下試劑研究HCl性質(zhì),進行了如下預(yù)測:
a.NaClO b.Fe c.NaOH d.KMnO4 e.AgNO3
從物質(zhì)類別上看,HCl屬于______,可能與__________發(fā)生反應(yīng)(填序號);
從化合價角度看,Cl-具有______性,可能與_____發(fā)生反應(yīng)(填序號)。
(3)某工廠用NaCl溶液制備氯氣,其化學(xué)原理為如下反應(yīng):
H2O + NaCl == Cl2 + NaOH+
①請將上述方程式補充完整,并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移。_____________
②反應(yīng)中NaCl作_________劑,理由是_________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在硫酸鋁、硫酸鉀和明礬的混合溶液中,硫酸根離子的濃度為0.4mol·L-1,當(dāng)加入等體積0.4mol·L-1氫氧化鉀溶液時,生成的沉淀恰好完全溶解。則反應(yīng)后溶液中鉀離子的濃度約為( )
A.0.225mol·L-1B.0.25mol·L-1C.0.45mol·L-1D.0.9mol·L-1
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