【題目】M、N、R、T為周期表中前四周期相鄰兩個周期的元素,且原子序數(shù)依次增大。已知T的次外層上電子沒有排滿,且該能層中成對電子數(shù)等于其它各能層上電子的總數(shù);R和T在同一族;N的外圍電子總數(shù)為6,均為未成對電子。根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)T的元素符號為___________,在周期表中位于__________族,N的價電子排布式為___________。
(2)M和R兩種元素組成的常見化合物有兩種,其中一種可以單質(zhì)之間進行化合,生成R的高價態(tài)化合物,請寫出該反應的化學方程式:_________________________。
(3)表面上附著氮原子的R可做為工業(yè)催化劑,下圖為氮原子在R的晶面上的單層附著局部示意圖(圖中小黑色球代表氮原子,灰色球代表R原子)。則圖示顆粒表面上氮原子與R原子的個數(shù)比為_____________。
(4)T、N都有多種配合物,[T(NH3)3(H2O)M2]M是T配合物的一種,其中心離子的化合價為__________,配位數(shù)為__________。N與甲基丙烯酸根的配合物為:
該化合物中存在的化學鍵類型有__________。甲基丙烯酸分子中C原子的雜化方式有_____________。
【答案】Co VIII 3d54s1 2Fe+3Cl22FeCl3 1:2 +3 6 配位鍵、共價鍵 sp3、sp2
【解析】
M、N、R、T為周期表中前四周期相鄰兩個周期的元素,且原子序數(shù)依次增大。已知T的次外層上電子沒有排滿,且該能層中成對電子數(shù)等于其它各能層上電子的總數(shù),則T的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2,M能層中成對電子數(shù)與其它各能層上電子的總數(shù)均為12,故推出T為Co;R和T在相鄰主族,則R為Fe;N的外圍電子總數(shù)為6,均為未成對電子,則N的價層電子排布式為3d54s1,為Cr元素,再結(jié)合題設條件分析作答。
根據(jù)上述分析可知:
(1)T的元素符號為Co,在周期表中位于VIII族,N為Cr,其價電子排布式為3d54s1,故答案為Co;VIII;3d54s1;
(2)M和R兩種元素組成的常見化合物有兩種,其中一種可以單質(zhì)之間進行化合,生成R的高價態(tài)化合物,可推出M為Cl元素,這兩種常見化合物為FeCl2和FeCl3,其中鐵可與氯氣點燃生成氯化鐵,該反應的化學方程式:2Fe+3Cl22FeCl3;
(3)結(jié)合圖示根據(jù)均攤法可以看出,顆粒表面上每個氮原子為4個Fe原子共有,每個Fe原子為2個氮原子共有,則氮原子與鐵原子的個數(shù)比為=1:2;
(4)依據(jù)分析可知,該配合物為[Co(NH3) 3(H2O)Cl2]Cl,[Co(NH3) 3(H2O)Cl2]+為配合物的內(nèi)界,Cl-為外界,內(nèi)界中心離子為Co3+,配體為NH3、H2O和Cl-,因此中心離子化合價為+3;配位數(shù)為3+1+2=6;Cr與甲基丙烯酸根的配合物中,存在配位鍵與共價鍵;甲基丙烯酸分子中以共價單鍵結(jié)合的C原子采用sp3雜化,以共價雙鍵結(jié)合的C原子采用sp2雜化方式,故答案為+3;6;配位鍵、共價鍵;sp3、sp2。
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【題目】下列說法不正確的是( )
A. 由反應可知,X為氯乙烯
B.異辛烷的結(jié)構(gòu)為(CH3)3CCH2CH(CH3)2,它的一氯代物共有4種同分異構(gòu)體(不考慮對映異構(gòu)體),且它們的熔點、沸點各不相同
C.已知CHCl3+HF→CHFCl2+HCl,此反應與由苯制溴苯的反應類型相同
D.棉、毛、絲、麻完全燃燒時,都只生成CO2和H2O
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【題目】鎳鉻鋼俗稱不銹鋼,在日常生活中應用廣泛,含有鐵、鉻、鎳、碳等元素。
請回答下列問題:
(1)鎳的基態(tài)原子核外價層電子排布式為_______________,基態(tài)Fe3+有_____種不同運動狀態(tài)的電子,基態(tài)鉻原子有__________個未成對電子。
(2)配合物[Cr(H2O)6]3+中,與Cr3+形成配位鍵的原子是_______________(填元素符號),鉻的高價化合物可將CH3CH2OH 氧化為CH3CHO,CH3CHO 中—CH3和—CHO 中碳原子的雜化方式分別為_______________、___________________。
(3)鎳能與CO 形成Ni(CO)4,常溫下Ni(CO)4是無色液體,易溶于有機溶劑,推測Ni(CO)4是__________晶體,組成Ni(CO)4的三種元素電負性由大到小的順序為_______________(填元素符號),CO 分子中π鍵與σ鍵的個數(shù)比為_______________。
(4)NiO 的立方晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,則O2-填入Ni2+構(gòu)成的________空隙(填“正四面體”、“正八面體”、“ 立方體”或“壓扁八面體”)。NiO晶體的密度為ρg·cm-3,Ni2+和O2-的半徑分別為r1pm和r2pm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為___________________________________。
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【題目】碳的氧化物對環(huán)境的影響較大,CO是燃煤工業(yè)生產(chǎn)中的大氣污染物,CO2則促進了地球的溫室效應。給地球生命帶來了極大的威脅。
(1)已知:①甲醇的燃燒熱△H=-726.4kJ·mol-1
②H2(g)+ O2(g)=H2O(l) △H=-285.8kJ·mol-1。
則二氧化碳和氫氣合成液態(tài)甲醇,生成液態(tài)水的熱化學方程式為_____________________________。
(2)二氧化碳合成CH3OH 的熱化學方程式為CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)△H1,過程中會產(chǎn)生副反應:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g)△H2。圖1是合成甲醇反應中溫度對CH3OH、CO的產(chǎn)率影響曲線圖,△H2________0(填“>”或“<”)。增大反應體系的壓強,合成甲醇的反應速率___________(填“增大”“減小”或“ 不變”),副反應的化學平衡________(填“向正反應方向”“向逆反應方向”或“不”)移動。
(3)以某些過渡金屬氧化物作催化劑,二氧化碳與甲烷可轉(zhuǎn)化為乙酸:CO2(g) +CH4(g)CH3COOH(g) △H=+36.0kJ·mol-1。不同溫度下,乙酸的生成速率變化曲線如圖2。結(jié)合反應速率,使用催化劑的最佳溫度是________℃,欲提高CH4的轉(zhuǎn)化率,請?zhí)峁┮环N可行的措施:____________________________。
(4)一定條件下,CO2 與NH3 可合成尿素[CO(NH2)2]:CO2(g)+2NH3(g)CO(NH2)2(g)+H2O(g)△H。某溫度下。在容積為1L的恒容密閉容器中,加入一定氨碳比的3molCO2 和NH3的混合氣體。圖3是有關量的變化曲線,其中表示NH3轉(zhuǎn)化率的是曲線________(填“a”或“b”),曲線c 表示尿素在平衡體系中的體積分數(shù)變化曲線,則M點的平衡常數(shù)K=________,y=________。
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【題目】(1)Li2O具有反螢石結(jié)構(gòu),晶胞如圖所示。已知晶胞參數(shù)為0.466 5 nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則Li2O的密度為__________ g·cm-3(列出計算式)。
(2)FeS2晶體的晶胞如圖所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M、阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計算表達式為________g·cm-3;晶胞中Fe2+位于S所形成的正八面體的體心,該正八面體的邊長為____nm。
(3)我國科學家最近成功合成了世界上首個五氮陰離子鹽(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。R的晶體密度為d g·cm-3,其立方晶胞參數(shù)為a nm,晶胞中含有y個[(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl]單元,該單元的相對質(zhì)量為M,則y的計算表達式為______________。
(4)MgO具有NaCl型結(jié)構(gòu)(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420 nm,則r(O2-)為________nm。MnO也屬于NaCl型結(jié)構(gòu),晶胞參數(shù)為a′=0.448 nm,則r(Mn2+)為____________nm。
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【題目】利用銅萃取劑M,通過如下反應實現(xiàn)銅離子的富集:
(1)X難溶于水、易溶于有機溶劑,其晶體類型為________。
(2)M所含元素的電負性由大到小順序為_______,N原子以_____軌道與O原子形成σ鍵。
(3)上述反應中斷裂和生成的化學鍵有______(填序號)。
a.離子鍵
b.配位鍵
c.金屬鍵
d.范德華力
e.共價鍵
(4)M與W(分子結(jié)構(gòu)如圖)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是_____。
(5)基態(tài)Cu2+的外圍電子排布式為________,Cu2+等過渡元素水合離子是否有顏色與原子結(jié)構(gòu)有關,且存在一定的規(guī)律。判斷Sc3+、Zn2+的水合離子為無色的依據(jù)是___________。
離子 | Sc3+ | Ti3+ | Fe2+ | Cu2+ | Zn2+ |
顏色 | 無色 | 紫紅色 | 淺綠色 | 藍色 | 無色 |
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【題目】氮、磷、砷是同族元素,該族元素單質(zhì)及其化合物在農(nóng)藥、化肥等方面有重要應用.請回答下列問題。
(1)氮、磷、砷的電負性的大小關系是 ,砷原子M層電子排布式為 。
(2)K3[Fe(CN)6]晶體中Fe3+與CN-之間的鍵型為 ,該化學鍵能夠形成的原因是 。
(3)已知:
CH4 | SiH4 | NH3 | PH3 | |
沸點(K) | 101.7 | 161.2 | 239.7 | 185.4 |
分解溫度(K) | 873 | 773 | 1073 | 713.2 |
分析上表中四種物質(zhì)的相關數(shù)據(jù),請回答:
① CH4和SiH4比較,沸點高低的原因是 。
② NH3和PH3比較,分解溫度高低的原因是 。
(4)金剛石是原子晶體,含有的最小環(huán)是六元環(huán)(如右邊圖),每個碳原子連接 個六元環(huán),如左邊圖是金剛石的晶胞,若碳原子半徑為r,金剛石晶胞的邊長為a,根據(jù)硬球接觸模型,碳原子在晶胞中的空間占有率 (不要求計算過程)。
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【題目】回答下問題:
(1)C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序是__________________。
(2)C、Si、N的電負性由大到小的順序是__________________。
(3)氟化氫水溶液中存在的氫鍵有_________種。
(4)金屬鎳及其化合物在合金材料以及催化劑等方面應用廣泛,Ni的基態(tài)原子有________種能量不同的電子。很多不飽和有機物在Ni催化下可以H2發(fā)生加成反應。如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO,其中碳原子采取sp2雜化的分子有__________(填物質(zhì)編號),HCHO分子的立體構(gòu)型為______________。
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【題目】有機物A為烴類化合物,質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為70,其相關反應如圖所示,其中B、D、E的結(jié)構(gòu)中均含有2個—CH3,它們的核磁共振氫譜中均出現(xiàn)4個峰。請回答:
(1)A中所含官能團的名稱為___;
(2)Ⅰ的反應類型為___(填字母序號),Ⅲ的反應類型為___;
a.取代反應 b.加成反應 c.氧化反應 d.消去反應
(3)D的分子式為___;
(4)寫出下列反應的化學方程式:
Ⅰ:___;
Ⅱ:___;
III:C和E可在一定條件下反應生成F,F為有香味的有機化合物,該反應的化學方程式為___;
(5)A的同分異構(gòu)體中有一對互為順反異構(gòu),且結(jié)構(gòu)中有2個—CH3,寫出其順式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡式___;
(6)E的另一種同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應,能與足量金屬鈉生成氫氣,不能發(fā)生消去反應,其結(jié)構(gòu)簡式為___。
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