【題目】【化學(xué)—選修3 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增。R基態(tài)原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L,最高能級(jí)上只有兩個(gè)自旋方向相同的電子。工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得X單質(zhì)。Y原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之積等于R、W、X三種元素的原子序數(shù)之和。Z基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子,其他能層均已充滿電子。請(qǐng)回答下列問題:
(1)Z2+基態(tài)核外電子排布式為: 。
(2)YX4-的空間構(gòu)型是:__________;與YX4-互為等電子體的一種分子為__________(填化學(xué)式);HYX4酸性比HYX2強(qiáng),其原因是:__________________________。
(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為RX(WH2)2的化合物中R原子的雜化軌道類型為: ;1molRX(WH2)2分子中含有σ鍵數(shù)目為:_______________。(H為氫元素,下同)
(4)往Z的硫酸鹽溶液中通入過量的WH3,可生成[Z(WH3)4]SO4,下列說法正確的是:__________。
A.[Z(WH3)4]SO4中所含的化學(xué)鍵有離子鍵、極性鍵和配位鍵
B.在[Z(WH3)4]2+中Z2+給出孤對(duì)電子,WH3提供空軌道
C.[Z(WH3)4]SO4組成元素中第一電離能最大的是氧元素
(5)某Y與Z形成的化合物的晶胞如右圖所示(黑點(diǎn)代表Z原子)。
①該晶體的化學(xué)式為: 。
②已知Z和Y的電負(fù)性分別為1.9和3.0,則Y與Z形成的化合物屬于 (填“離子”、“共價(jià)”)化合物。
③ 已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中Z原子和Y原子之間的最短距離為: cm(只寫計(jì)算式)(Z原子位于體對(duì)角線上)。
【答案】(1)[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9;
(2)正四面體;CCl4等 ;HClO4有 3 個(gè)非羥基氧,而 HClO2有 1 個(gè)非羥基氧 ;
(3)sp2; 7NA;(4)A ;
(5)①CuCl;②共價(jià) ;③
【解析】試題分析:周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序數(shù)依次遞增。R基態(tài)原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為L,最高能級(jí)上只有兩個(gè)自旋方向相同的電子,則R的原子序數(shù)是2+2+2=6,即R是C元素。工業(yè)上通過分離液態(tài)空氣獲得X單質(zhì),則X是N或O,由于W的已知酸性介于R和X之間,所以X只能是O,W是N。Y原子的最外層電子數(shù)與電子層數(shù)之積等于R、W、X三種元素的原子序數(shù)之和,即為21,所以Y是第三周期的氯元素。Z基態(tài)原子的最外能層只有一個(gè)電子,其他能層均已充滿電子則Z是Cu.
(1) Z為Cu元素,原子核外電子數(shù)為29,原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,則Z2+基態(tài)核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9。
(2)根據(jù)上述分析,YX4-為ClO4-,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,4+(7+1-2×4)÷2=4,沒有孤對(duì)電子,則空間構(gòu)型是正四面體型;與ClO4-互為等電子體的分子是AB4型分子,其中一種分子為CCl4;HYX4為HClO4,HYX2是HClO2,HClO4有 3 個(gè)非羥基氧,而 HClO2有 1 個(gè)非羥基氧,所以HClO4的酸性比HClO2強(qiáng)。
(3)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為RX(WH2)2的化合物是CO(NH2)2,據(jù)C、N、O、H的成鍵特征,該有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為NH2CONH2,C原子形成3個(gè)σ鍵,雜化軌道類型為sp2雜化,單鍵都是σ鍵,雙鍵中含有1個(gè)σ鍵,所以根據(jù)有機(jī)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式可知1molCO(NH2)2分子中含有σ鍵數(shù)目為7NA。
(4)A.在[Cu(NH3)4]SO4中,內(nèi)界離子[Cu(NH3)4]2+與外界離子SO42-形成離子鍵,Cu2+與NH3形成配位鍵,NH3中N原子與H原子之間形成極性鍵,A正確;B.在[Cu(NH3)4]SO4中Cu2+提供空軌道,NH3給出孤對(duì)電子,B錯(cuò)誤;C.[Cu(NH3)4]SO4組成元素中第一電離能最大的是N元素,C錯(cuò)誤;答案選A。
(5)根據(jù)上述推斷,Y、Z分別為Cl、Cu,Cl在晶胞占有的位置8個(gè)頂點(diǎn)、6個(gè)面,Cl原子的個(gè)數(shù)8×1/8+6×1/2=4,Cu原子在晶胞的位置在體心,全部屬于晶胞,Cl個(gè)數(shù)是4。
①該晶體的化學(xué)式為CuCl;
②兩個(gè)成鍵元素原子間的電負(fù)性差值大于1.7形成離子鍵,小于1.7形成共價(jià)鍵,銅與Cl電負(fù)性差值3.0-1.9=1.1<1.7,該化合物屬于共價(jià)化合物;
③設(shè)邊長(zhǎng)為a cm,ρ=m/V=(4/NA×M)÷a3,a=,該晶胞類似于金剛石的晶胞,Cu和Cl最近的距離是體對(duì)角線的1/4,即距離為cm。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)據(jù)報(bào)道,北京奧運(yùn)會(huì)“祥云”火炬燃料為丙烷,悉尼奧運(yùn)會(huì)火炬燃料為丁烷和丙烷混合氣。標(biāo)準(zhǔn)狀況下,1.0mol丙烷和丁烷的混合氣和足量氧氣混合完全燃燒后,恢復(fù)至原狀態(tài),混合氣體的體積減小了70.0L,混合氣體中丙烷和丁烷的體積比為______
(2)用一個(gè)甲基,一個(gè)乙基、一個(gè)—C3H7分別取代苯環(huán)上的氫原子,所得的三取代物有 種。
(3)組成的混合物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】X、Y、Z、W四種化合物均由短周期元素組成,其中X含有四種元素,X、Y、Z的焰色反應(yīng)均為黃色,W為無(wú)色無(wú)味氣體。這四種化合物具有下列轉(zhuǎn)化關(guān)系(部分反應(yīng)物、產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去)。
(1)W的電子式是____________ 。
(2)X與Y在溶液中反應(yīng)的離子方程式是_______________ 。
(3)X含有的四種元素之間(二種、三種或四種)可組成多種化合物,選用其中某些化合物,利用下圖裝置(夾持固定裝置已略去)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),裝置Ⅲ中產(chǎn)生白色沉淀,裝置V中可收集到一種無(wú)色氣體。
①裝置I中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________ ,裝置II中物質(zhì)的化學(xué)式是 ____________。
②用X含有的四種元素中的兩種組成的某化合物,在催化劑存在下制備并收集純凈干燥的裝置V中氣體,該化合物的化學(xué)式是________ ,反應(yīng)方程式為:__________________,所需儀器裝置是_________ (從上圖選擇必要裝置,填寫編號(hào))。
(4)向Z溶液中通入氯氣,可制得某種生產(chǎn)和生活中常用的漂白、消毒的物質(zhì),同時(shí)有X生成,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論均正確的是( )
選項(xiàng) | 操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
A. | 向含I-的無(wú)色溶液中滴加少量新制氯水,再滴加淀粉溶液 | 加入淀粉溶液后溶液變藍(lán)色 | 氧化性:Cl2>I2 |
B. | 將可調(diào)節(jié)高度的銅絲伸入稀硝酸中 | 溶液變藍(lán) | 銅與稀硝酸發(fā)生置換反應(yīng) |
C. | 向溶液X中滴加稀硝酸,再滴加Ba(NO3)2溶液 | 出現(xiàn)白色沉淀 | 溶液X中一定含有SO42- |
D. | 常溫下將鋁片放入濃硝酸中 | 無(wú)明顯現(xiàn)象 | 鋁與濃硝酸不反應(yīng) |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Ⅰ、NaClO2是一種重要的殺菌消毒劑,也常用來(lái)漂白織物等,其一種生產(chǎn)工藝如下:步驟一:利用NaClO3在硫酸作用下與SO2反應(yīng)生成ClO2和一種酸式鹽。
步驟二:將ClO2在NaOH溶液中與H2O2反應(yīng)即可生成NaClO2
回答下列問題:
(1)NaClO2中的化合價(jià)為__________。
(2)寫出步驟一中生成ClO2的化學(xué)方程式 。
(3)步驟二反應(yīng)中,氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為__________,該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物是 。
Ⅱ、水中溶解氧的測(cè)定方法如下:向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性(KOH)KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封靜置;一段時(shí)間后加入適量稀H2SO4,待MnO(OH)2與I-完全反應(yīng)生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示劑,用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn),測(cè)定過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下:
(1)寫出O2將MnSO4氧化成MnO(OH)2的化學(xué)方程式: 。
(2)寫出MnO(OH)2與I-完全反應(yīng)生成Mn2+和I2 的化學(xué)方程式 。
Ⅲ、在H2SO4和KI的混合溶液中加入足量的H2O2,放出大量的無(wú)色氣體,溶液呈棕色,并可以使淀粉變藍(lán)。有學(xué)生認(rèn)為該反應(yīng)的離子方程式為:H2O2+2KI + H2SO4=I2+ O2↑+H2SO4,這個(gè)方程式正確嗎?
(填“正確”或“不正確”),理由是 。正確的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】VIA 元素的各種性質(zhì)可歸納整理如下:
回答下列問題:
(1)碲(Te)的氧化物分子式是____________________。
(2)硒酸與碲酸酸性較強(qiáng)的是____________________(填化學(xué)式)。
(3)比較鍵能:H—S H—Se(填“>”或“<”)。
(4)氫硒酸放在空氣中,可能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________。
(5)下圖所示為 VIA 族元素單質(zhì)與 H2反應(yīng)過程中體系溫度變化示意圖,其中 a、b、c 分別表示VIA 族中某一元素的單質(zhì),下圖為相同物質(zhì)的量的單質(zhì)與 H2反應(yīng)過程中的體系溫度變化。
則:c 代表__________。(均寫單質(zhì)名稱)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】
鋰離子電池的廣泛應(yīng)用使得鋰電池的回收利用一直是科學(xué)家關(guān)注的焦點(diǎn)。磷酸鐵鋰是鋰電池中最有前景的正極材料,磷酸鐵是其前驅(qū)體,充放電時(shí)可以實(shí)現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化。某研究性小組對(duì)廢舊鋰離子電池正極材料(圖中簡(jiǎn)稱廢料,成份為LiFePO4、碳粉和鋁箔)進(jìn)行金屬資源回收研究,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下:
已知:① FePO4可溶于稀H2SO4,不溶于水和其他的酸。
② Li2SO4、LiOH和Li2CO3在273K下的溶解度分別為34.2g、22.7g和1.54g,
在373K下,Li2CO3的溶解度為0.72g
③ Ksp[Al(OH)3]=10-32 Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38
(1)操作1為: 。
(2)濾液A中通入過量CO2的化學(xué)方程式為: 。
(3)可以提高操作1浸出率的方法有(寫出3種) 。
(4)完成操作3中的離子方程式: 。
(5)該鋰電池充電時(shí)的陽(yáng)極反應(yīng)式: 。
(6)操作4中應(yīng)選擇試劑: 。
(7)沉淀C的成分: 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫酸是一種重要的化工產(chǎn)品,2SO2+O2 2SO3是生產(chǎn)過程中的重要反應(yīng)。下列對(duì)于該反應(yīng)的說法中正確的是
A.只要選擇適宜的條件,SO2和O2就能全部轉(zhuǎn)化為SO3
B.如果反應(yīng)前充入由18O原子組成的O2,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí), 18O在所有物質(zhì)中都存在
C.該反應(yīng)達(dá)到平衡后,反應(yīng)就完全停止了,即正逆反應(yīng)速率均為零
D.在工業(yè)合成SO3時(shí),只需要考慮反應(yīng)速率的問題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列變化需克服相同類型作用力的是( )
A.氯化氫和氯化鉀的溶解 B.硅和NaCl的熔化
C.碘和干冰的升華 D.溴和汞的汽化
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