【題目】周期表前三周期元素A、B、C、D,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”、“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64 nm,c=0.24 nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732, 結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
【答案】 1s22s22p63s23p3 高氯酸中非羥基氧原子為3個,氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱) sp3雜化 NCl3 、PCl3 四面體形 三角錐形 小于 C3N4 3.59 g·cm-3
【解析】周期表前三周期元素A、B、C、D,原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍,則A為碳元素;B的價電子層中的未成對電子有3個,則B為氮元素;C與B同族,則C為磷元素;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸,則D為氯元素。
(1)C為P元素,原子核外有15個電子,基態(tài)原子的電子排布式為:1s22s22p63s23p3 ;D為Cl元素,最高價含氧酸為HClO4,比其低兩價的含氧酸是HClO3,高氯酸中非羥基氧原子為3個,氯酸中為2個(或高氯酸中Cl元素為+7價,吸引羥基氧原子的能力很強,而氯酸中Cl元素為+5價對羥基氧原子吸引能力較弱),所以高氯酸酸性比氯酸強。
(2)C、N、P與Cl形成兩元共價化合物為CCl4、NCl3、PCl3,中心原子都為sp3雜化;雜化后得到的雜化軌道完全相同就是等性雜化,如甲烷中的sp3雜化,得到4個完全相同的sp3雜化軌道;雜化后得到的雜化軌道至少存在兩個不同的,就是非等性雜化,如氨分子中N原子、PCl3中的P原子,雖是sp3雜化,雜化后的雜化軌道不完全相同,所以屬于不等性雜化;以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為四面體形,分子立體構(gòu)型為三角錐形。
(3)因為孤電子對對成鍵電子對的排斥力較大,所以不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角小于等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu),每個C原子與4個N原子以共價鍵相連,每個N原子與3個C原子以共價鍵相連,所以氮化碳的化學式為C3N4;從圖3可以看出,一個C3N4晶胞包括6個C原子和8個N原子,則其晶體密度為ρ= =3.59 gcm-3。
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【題目】有三種不同濃度的稀硫酸,體積比依次3:2:1,它們分別與等物質(zhì)的量的K2CO3、KHCO3、Al剛好完全反應,此三種硫酸的物質(zhì)的量濃度比為
A. 1:1:1 B. 6:2:3 C. 4:3:18 D. 2:1:3
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【題目】下列說法正確的是
A. NaHCO3分解過程中,只需克服離子鍵
B. Na2O溶于水的過程中破壞了離子鍵和共價鍵,形成了新的離子鍵和共價鍵
C. O3、CO2和SiO2都是由分子構(gòu)成的
D. 金剛石和足球烯(C60)均為原子晶體,沸點極髙
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【題目】強酸與強堿的稀溶液發(fā)生中和反應的熱效應為H+(aq)+OH(aq)H2O(l) ΔH=57.3 kJ/mol。稀醋酸、濃硫酸、稀硝酸分別與1.0 L 0.1 mol·L1的NaOH溶液恰好完全反應,放出的熱量與消耗NaOH溶液的體積之間的關系如圖所示(CH3COOH電離要吸熱)。則下列描述正確的是
A.A表示稀硝酸與NaOH溶液的反應
B.B表示稀醋酸與NaOH溶液的反應
C.b=5.73
D.C表示濃硫酸與NaOH溶液的反應
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【題目】下列離子方程式書寫正確的是( )
A. NaHSO4溶液中加Ba(OH)2溶液至中性:Ba2++OH-+H++SO===BaSO4↓+H2O
B. 往NH4HCO3溶液中加過量的NaOH溶液并加熱:NH+OH-===NH3↑+H2O
C. 往醋酸酸化的碘化鉀溶液中滴加適量的雙氧水:2I-+2H++H2O2===I2+2H2O
D. 氫硫酸里通入氯氣:H2S+Cl2===2H++S↓+2Cl-
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【題目】某研究小組為了探究一種無機鹽X(僅含有五種元素,且含有結(jié)晶水)的組成和性質(zhì)。設計并完成了如下實驗:
另將生成的氣體甲與過量灼熱氧化銅粉末反應,生成兩種單質(zhì),再將產(chǎn)物通入濃硫酸洗氣后測得標況下的氣體乙為0.224 L。請回答如下問題:
(1)X的化學式是________________。
(2)溶液2中通入過量氣體甲時發(fā)生的離子反應方程式有:
__________________________________ ; ________________________________。
(3)在一定條件下,生成的氣體甲與過量氧化銅還能發(fā)生另一氧化還原反應,生成的氣體乙在標況下的體積仍為0.224 L,寫出該反應的化學方程式: ____________________________。
(4)請設計實驗證明無機鹽X中存在的金屬陽離子___________________________________。
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【題目】用如圖裝置(X、Y是直流電源的兩極)分別進行下列各組實驗,則下表中所列各項對應關系均正確的一組是( )
選項 | 電源 X極 | 實驗前U形管中液體 | 通電后現(xiàn)象及結(jié)論 |
A | 正極 | Na2SO4溶液 | U形管兩端滴入酚酞試液后,a管中呈紅色 |
B | 正極 | AgNO3溶液 | b管中電極反應式是4OH--4e-===2H2O+O2↑ |
C | 負極 | KCl和CuCl2混合溶液 | 相同條件下,a、b兩管中產(chǎn)生的氣體總體積可能相等 |
D | 負極 | Fe(OH)3膠體和導電液 | b管中液體顏色加深 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】現(xiàn)有以下物質(zhì):①食鹽水②二氧化碳③鹽酸④蔗糖⑤熔融的硫酸鉀⑥氧氣⑦純醋酸⑧金屬銅⑨碳酸氫鈉固體⑩氫氧化鈉固體。請回答下列問題(用序號填寫)
(1)能導電的是 __________________________________;
(2)屬于電解質(zhì)的是________________,屬于非電解質(zhì)的是__________________。
(3)寫出相關電解質(zhì)的電離方程式 ____________________________________。
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【題目】常溫下,0.4mol·L-1—元酸HA與0.2mol·L-1NaOH溶液等體積混合后,所得溶液pH>7,溶液部分微粒組分及濃度如下圖所示。下列說法正確的是
A. HA是弱酸
B. 圖中未表示出的微粒的濃度小于0.lmol/L
C. 該混合溶液中:c(HA)+c (X)=c(Na+)
D. 圖中M表示HA,Y表示OH-,Z表示H+
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