【題目】鈣及其化合物在工業(yè)上、建筑工程上和醫(yī)藥上用途很大;卮鹣铝袉栴}
(1)基態(tài)Ca原子M能層有_____個運動狀態(tài)不同的電子,Ca的第一電離能__________(填“大于”或“小于”)Ga。
(2)Mn和Ca屬于同一周期,且核外最外層電子構(gòu)型相同,但金屬Mn的熔點沸點等都比金屬Ca高,原因是____________________。
(3)氯氣與熟石灰反應(yīng)制漂白粉時會生成副產(chǎn)物Ca(ClO3)2,Ca(ClO3)2中的陰離子空間構(gòu)型是__________、中心原子的雜化形式為___________。
(4)碳酸鹽的熱分解示意圖如圖所示
熱分解溫度:CaCO3_______ (填“高于”或“低于”)SrCO3,原因是_____________________________。從價鍵軌道看,CO2分子內(nèi)的化學(xué)鍵類型有__________。
(5)螢石是唯一一種可以提煉大量氟元素的礦物,晶胞如圖所示。Ca2+的配位數(shù)為__________,螢石的一個晶胞的離子數(shù)為__________,已知晶胞參數(shù)為0.545nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則螢石的密度為__________g·cm-3(列出計算式)。
【答案】8 大于 Mn原子半徑較小且價電子數(shù)較多,金屬鍵較強(qiáng) 三角錐形 sp3 低于 r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解為CaO σ鍵,π鍵 8 12
【解析】
(1)原子核外電子的運動狀態(tài)是由能層、能級(電子云)、電子云伸展方向、電子自旋決定的,據(jù)此解答。
(2) Mn和Ca屬于同一周期,從原子半徑和價電子數(shù)影響金屬鍵強(qiáng)弱角度分析。
(3)分析陰離子ClO3-的中心氯原子的孤電子對數(shù)和σ鍵數(shù),再根據(jù)價層電子對互斥理論確定該陰離子的空間構(gòu)型和中心原子的雜化軌道類型。
(4)根據(jù)碳酸鹽的熱分解示意圖可知, CaCO3熱分解生成CaO,SrCO3熱分解生成SrO,CaO和SrO都是離子晶體,離子晶體的晶格能越大,離子晶體越穩(wěn)定,生成該晶體的反應(yīng)越容易發(fā)生。
(5)根據(jù)螢石晶胞示意圖中黑球和白球?qū)嶋H占有的個數(shù),結(jié)合螢石的化學(xué)式(CaF2)中粒子個數(shù)比確定黑球、白球分別代表的粒子種類。在分析Ca2+的配位數(shù)時,可將螢石晶胞分割為8個小立方體,利用晶胞的“無隙并置”的特點,確定與1個Ca2+距離最近且相等的F-的個數(shù)。一個粒子(Ca2或F-)的質(zhì)量=,由于晶胞實際占有4個Ca2+和8個F-,故而確定晶胞質(zhì)量,再根據(jù)公式ρ=計算該晶體的密度。
(1)原子核外電子的運動狀態(tài)是由能層、能級(電子云)、電子云伸展方向、電子自旋決定的;鶓B(tài)Ca原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p64s2,所以M能層上有8個運動狀態(tài)不同的電子。由于Ca原子的價層電子排布為4s2,已達(dá)全充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定;而Ga原子價層電子排布為4s24p1,不太穩(wěn)定,所以Ca的第一電離能大于Ga的第一電離能。
(2) Mn和Ca屬于同一周期,同周期從左至右原子半徑逐漸減;Mn原子價層電子排布為3d54s2,Ca原子價層電子排布為4s2,價電子數(shù)Mn比Ca多,原子半徑越小,價電子數(shù)越多,金屬鍵越強(qiáng)。所以,金屬Mn的熔點沸點等都比金屬Ca高的原因是:Mn原子半徑較小且價電子數(shù)較多,金屬鍵較強(qiáng)。
(3) Ca(ClO3)2中的陰離子化學(xué)式為ClO3-,中心原子氯的孤電子對數(shù)=(7+1-3×2)=1,σ鍵數(shù)=3,中心原子氯的價層電子對數(shù)=1+3=4,根據(jù)價層電子對互斥理論,ClO3-的空間構(gòu)型是三角錐形,中心原子氯的雜化形式為sp3。
(4)由碳酸鹽的熱分解示意圖看出,CaCO3熱分解生成CaO,SrCO3熱分解生成SrO,CaO和SrO都是離子晶體,因為離子半徑r(Ca2+)<r(Sr2+),CaO晶格能大于SrO晶格能,故CaCO3更易分解為CaO,所以CaCO3的熱分解溫度低于SrCO3。CO2分子結(jié)構(gòu)為O=C=O,C=O雙鍵中1條σ鍵,1條π鍵,所以CO2分子內(nèi)的化學(xué)鍵類型有σ鍵、π鍵。
(5)螢石的化學(xué)式為CaF2,即晶胞中鈣離子與氟離子個數(shù)比為1:2,從晶胞示意圖看,每個晶胞中實際占有黑球的個數(shù)=8×+6×=4,晶胞中實際占有白球的個數(shù)為8,據(jù)此可知黑球代表Ca2+,白球代表F-。將該面心立方晶胞分割成8個小立方體(),每個小立方體的4個頂點上是Ca2+,體心是F-,現(xiàn)選取一個頂點(Ca2+)作為考查對象,經(jīng)過該頂點的小立方體有8個,即與該頂點的Ca2+距離相等且最近的F-共有8個,所以Ca2+的配位數(shù)為8。螢石的一個晶胞中實際占有4個Ca2+和8個F-,所以螢石一個晶胞的離子數(shù)為12。1個Ca2+的質(zhì)量==g,1個F-的質(zhì)量==g,則螢石的密度ρ===g/cm3。
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【題目】下列敘述中,不能用勒夏特列原理解釋的是
A. 紅棕色的NO2,加壓后顏色先變深后變淺
B. 高壓比常壓有利于合成SO3的反應(yīng)
C. 加入催化劑有利于氨的合成
D. 新制的氯水在光照條件下顏色變淺
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【題目】芳香族化合物Q的相對分子質(zhì)量為148,Q既能使溴的四氯化碳溶液褪色,又能與小蘇打反應(yīng)放出氣體。下列有關(guān)Q的敘述錯誤的是
A. 分子式為C9H8O2 B. 發(fā)生酯化反應(yīng)
C. 結(jié)構(gòu)簡式有5種 D. 分子中所有原子不能處于同一平面
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【題目】NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來漂白織物等,其中一種生產(chǎn)工藝如下:
(1)NaClO2中Cl的化合價為________。
(2)寫出“反應(yīng)”步驟中生成ClO2的化學(xué)方程式并配平:_____________。
(3)已知“尾氣吸收”反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2ClO2+H2O2+2NaOH=2NaClO2+O2↑+2H2O。
此反應(yīng)中還原劑是________,若產(chǎn)生8gO2,則該反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。
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【題目】50 mL 0.50 mol·L-1鹽酸與50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液在圖示的裝置中進(jìn)行中和反應(yīng)。通過測定反應(yīng)過程中所放出的熱量可計算中和熱;卮鹣铝袉栴}:
(1)燒杯間填滿碎紙條的作用是____________________。
(2)大燒杯上如不蓋硬紙板,求得的中和熱的數(shù)值_________(填“偏大”“偏小”“無影響”)。
(3)從實驗裝置上看,圖中如果沒有環(huán)形玻璃攪拌棒攪拌,如此求得的中和熱的數(shù)值_________(填“偏大”“偏小”“無影響”)。
(4)實驗中改用60 mL 0.50 mol·L-1鹽酸跟50 mL 0.55 mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行反應(yīng),與上述實驗相比,所放出的熱量_____________________(填“相等”“不相等”),所求中和熱____________(填“相等”“不相等”),簡述理由:_______________________________。
(5)用相同濃度和體積的氨水代替NaOH溶液進(jìn)行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會______________;用50 mL 0.50 mol·L-1NaOH溶液進(jìn)行上述實驗,測得的中和熱的數(shù)值會_____________________。(均填“偏大”“偏小”“無影響”)
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【題目】光導(dǎo)纖維被認(rèn)為是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一,它使信息高速公路在全球迅猛發(fā)展,它的發(fā)明者是被譽(yù)為“光纖之父”的華人科學(xué)家高錕。光導(dǎo)纖維的主要成分是( )
A.CaCO3B.SiO2C.Na2SiO3D.CaSiO3
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【題目】立體烷烴中有一系列對稱結(jié)構(gòu)的烷烴,如:(正四面體烷C4H4)、(棱晶烷C6H6)、立方烷C8H8)等,下列有關(guān)說法錯誤的是
A. 以此類推分子式為C12H12的立體烷烴的結(jié)構(gòu)應(yīng)為正六棱柱
B. 上述一系列物質(zhì)互為同系物,它們的通式為C2nH2n(n≥2)
C. 棱晶烷與立方烷中碳原子均為飽和碳原子,其二氯代物都有三種
D. 苯乙烯()、環(huán)辛四烯()與立方烷屬于同分異構(gòu)體
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【題目】4mol A和4mol B兩種氣體在2L的密閉容器中發(fā)生反應(yīng),生成C和D兩種氣體。方程式為:2A+B=2C+D。前15s內(nèi),A的平均反應(yīng)速率為0.12mol/(L·s),則15s時,容器中B的物質(zhì)的量為
A. 3.2mol B. 2.2mol C. 1.8mol D. 2.8mol
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【題目】質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90%的硫酸溶液和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的硫酸溶液等體積混合后溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
A. 大于50%
B. 等于50%
C. 小于50%
D. 不能做上述估計
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