【題目】一水合甘氨酸鋅是一種礦物類飼料添加劑,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖
。
(1)基態(tài)Zn2+的價(jià)電子排布式為_______________;一水合甘氨酸鋅中所涉及的非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序是___________________。
(2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)中N的雜化軌道類型為______________;甘氨酸易溶于水,試從結(jié)構(gòu)角度解釋___________________________________________。
(3)一水合甘氨酸鋅中Zn2+的配位數(shù)為______________________。
(4) [Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的另一種配合物,IMI的結(jié)構(gòu)為,則1 mol IMI中含有________個(gè)σ鍵。
(5)常溫下IMI的某種衍生物與甘氨酸形成的離子化合物為液態(tài)而非固態(tài),原因是________________________________________。
(6)Zn與S形成某種化合物的晶胞如圖Ⅰ所示。
①Zn2+填入S2-組成的________________空隙中;
②由①能否判斷出S2- 、Zn2+相切?_________(填“能”或“否”);已知晶體密度為d g/cm3,S2-半徑為a pm,若要使S2-、Zn2+相切,則Zn2+半徑為____________________pm(寫計(jì)算表達(dá)式)。
【答案】3d10 O>N>C>H sp3 甘氨酸為極性分子,且分子中的氨基和羧基都能與水分子形成氫鍵 5 12NA 陰陽離子半徑大,電荷小,形成的離子晶體晶格能小,熔點(diǎn)低 正四面體 否 (×1010-a)pm
【解析】
(1)Zn的核電荷數(shù)為30,處于周期表中第4周期第ⅡB族,基態(tài)Zn2+的價(jià)電子排布式為3d10;
C、N、O是同一周期的元素,從左到右電負(fù)性減小,電負(fù)性由大到小的順序是O>N>C>H。
(2)N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,雜化軌道類型為sp3;
從分子極性和氫鍵兩個(gè)角度解釋;
(3)根據(jù)配位數(shù)的定義判斷;
(4)1 mol IMI中含有5molC-N、6molC-H、1molC-H,共12×6.02×1023個(gè)σ鍵。
(5)從晶格能大小的角度解釋;
(6)S2-做面心立方最密堆積,Zn2+做四面體填隙,根據(jù)結(jié)合晶胞邊長(zhǎng)和體對(duì)角線的關(guān)系、密度公式ρ=m÷V計(jì)算。
(1)Zn為30號(hào)元素,基態(tài)Zn2+的價(jià)電子排布式為3d10;一水合甘氨酸鋅中所涉及的非金屬元素C、N、O、H,C、N、O是同一周期的元素,從左到右電負(fù)性減小,電負(fù)性由大到小的順序是O>N>C>H。
(2)甘氨酸(H2N-CH2-COOH)中N原子形成三個(gè)σ鍵,孤電子對(duì)為 =1,N原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,雜化軌道類型為sp3;
甘氨酸易溶于水,因?yàn)椋焊拾彼針O性分子,且分子中的氨基和羧基都能與水分子形成氫鍵。
(3)Zn與甘氨酸中的氧和氮原子形成4個(gè)配位鍵,和水中氧形成一個(gè)配位鍵,一水合甘氨酸鋅中Zn2+的配位數(shù)為5。
(4) [Zn(IMI)4](ClO4)2是Zn2+的另一種配合物,IMI的結(jié)構(gòu)為,則1 mol IMI中含有5molC-N、6molC-H、1molC-H,共12×6.02×1023個(gè)σ鍵。
(5)常溫下IMI的某種衍生物與甘氨酸形成的離子化合物為液態(tài)而非固態(tài),原因是陰陽離子半徑大,電荷小,形成的離子晶體晶格能小,熔點(diǎn)低。
(6)①S2-為面心立方最密堆積,Zn2+做四面體填隙,所以晶體中與Zn2+等距且最近的S2-形成的立體圖形為正四面體形,Zn2+填入S2-組成的正四面體空隙中;
②由①不能判斷出S2- 、Zn2+相切;晶體的密度為dg·cm-3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,一個(gè)晶胞中含有Zn2+的個(gè)數(shù)為4,S2-的個(gè)數(shù)為8× +6× =4個(gè),不妨取1mol這樣的晶胞,即有NA個(gè)這樣的晶胞,設(shè)晶胞的邊長(zhǎng)為Ccm,一個(gè)晶胞的體積為V=c3cm3,則晶體密度為ρ== ,所以C= cm,由于晶體中Zn2+和S2-原子之間的最短距離為體對(duì)角線的 ,所以該晶體中S2-和Zn2+之間的最短距離為 cm= cm,S2-半徑為a pm,若要使S2-、Zn2+相切,則Zn2+半徑為(×1010-a)pm。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】硫酸鋅是制造鋅鋇白和鋅鹽的主要原料,也可用于濕法電解制鋅,如圖為由鋅灰制ZnSO4·7H2O晶體的工藝流程:
已知:①鋅灰的主要成分為ZnO,還含有CuO、PbO、MnO和FeO;
②“濾渣2”的主要成分為Fe(OH)3和MnO(OH)2。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)MnO(OH)2中Mn元素的化合價(jià)為_____________。
(2)“濾渣1”的主要成分為_____________。
(3)“氧化”時(shí),需控制溶液的pH=5.1,Fe2+被氧化的離子方程式為_____________。
(4)操作a為_________、過濾、洗滌、干燥。
(5)ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度可用配位滴定法測(cè)定。準(zhǔn)確稱取一定量的ZnSO4·7H2O晶體加入250 mL的錐形瓶中,加水約20 mL,再加入2~3滴5%的二甲酚橙作指示劑、約5 mL六亞甲基四胺緩沖溶液,搖勻。用已標(biāo)定的0.0160 mol/LEDTA溶液滴定,滴定至溶液由紅紫色變成亮黃色,即為終點(diǎn)(ZnSO4·7H2O與EDTA按物質(zhì)的量之比1:1反應(yīng))。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表:
m(ZnSO4·7H2O)/g | 起始滴定管讀數(shù)/mL | 終點(diǎn)滴定管讀數(shù)/mL |
0.1692 | 0.20 | 26.50 |
ZnSO4·7H2O產(chǎn)品的純度為_____________(保留2位有效數(shù)字)。
(6)工業(yè)上采用惰性電極作陽極電解ZnSO4溶液可實(shí)現(xiàn)濕法煉鋅,電解過程中的離子方程式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)曾授予“光纖之父”英國(guó)華裔科學(xué)家高錕以及兩位美國(guó)科學(xué)家威拉德·博伊爾和喬治·史密斯。光導(dǎo)纖維的主要成分是二氧化硅,下列關(guān)于二氧化硅的說法正確的是( )
A.二氧化硅是酸性氧化物,因此能與水反應(yīng)生成硅酸
B.用二氧化硅制取單質(zhì)硅時(shí),當(dāng)生成2.24L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)時(shí),得到2.8g硅
C.6g的二氧化硅中含有0.2mol的共價(jià)鍵
D.二氧化硅不能與碳酸鈉溶液反應(yīng),但能與碳酸鈉固體在高溫時(shí)發(fā)生反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國(guó)秦俑彩繪和漢代器物上用的顏料被稱為“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”,直到近年來人們才研究出來其成分為BaCuSi4O10,BaCuSi2O6。
(1)“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”中均具有Cun+離子,n=___,基態(tài)時(shí)該陽離子的價(jià)電子排布式為______。
(2)“中國(guó)藍(lán)”的發(fā)色中心是以Cun+為中心離子的配位化合物,其中提供孤對(duì)電子的是___元素。
(3)合成“中國(guó)藍(lán)”、“中國(guó)紫”的原料有BaCO3,孔雀石Cu2(OH)2CO3和砂子(SiO2)。SiO2晶體中Si原子的雜化軌道是由______軌道(填軌道的名稱和數(shù)目)和________軌道雜化而成的。
(4)現(xiàn)代文物分析發(fā)現(xiàn),“中國(guó)藍(lán)”中含有微量硫元素。假若硫元素來源一種陰離子是正四面體的天然鋇礦中,則最可能的鋇礦化學(xué)式是______。
(5)在5500年前,古代埃及人就己經(jīng)知道如何合成藍(lán)色顏料—“埃及藍(lán)”CaCuSi4O10,其合成原料中用CaCO3代替了BaCO3,其它和“中國(guó)藍(lán)”一致。CO32一中鍵角∠OCO為___。根據(jù)所學(xué),從原料分解的角度判斷“埃及藍(lán)”的合成溫度比“中國(guó)藍(lán)”更___(填“高”或“低”)。
(6)自然界中的SiO2,硬度較大,主要原因是___。下圖為SiO2晶胞中Si原子沿z軸方向在xy平面的投影圖(即俯視投影圖),其中O原子略去,Si原子旁標(biāo)注的數(shù)字表示每個(gè)Si原子位于z軸的高度,則SiA與SiB的距離是_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】環(huán)境問題越來越受到人們的重視,“綠水青山就是金山銀山”的理念已被人們認(rèn)同。運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理研究碳、氮、硫的單質(zhì)及其化合物的反應(yīng)對(duì)緩解環(huán)境污染具有重要意義;卮鹣铝袉栴}:
(1)亞硝酰氯(C—N=O)氣體是有機(jī)合成中的重要試劑,它可由Cl2和NO在通常條件下反應(yīng)制得,該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為______________________。
相關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下表所示:
化學(xué)鍵 | Cl—Cl | N≡O(shè)(NO氣體) | Cl—N | N=O |
鍵能/(kJ·mol-1) | 243 | 630 | 200 | 607 |
(2)為研究汽車尾氣轉(zhuǎn)化為無毒無害的物質(zhì)的有關(guān)反應(yīng),在某恒容密閉容器中充入4molCO和4 mol NO,發(fā)生反應(yīng)2CO+2NO2CO2+N2,平衡時(shí)CO的體積分?jǐn)?shù)與溫度(T1<T2)壓強(qiáng)的關(guān)系如圖所示:
①該可逆反應(yīng)達(dá)到平衡后,為在提高反應(yīng)速率的同時(shí)提高NO的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有___________(填標(biāo)號(hào))。
a.按體積比1:1再充入CO和NO b.改用高效催化劑
c.升高溫度 d.增加CO的濃度
②由圖可知,壓強(qiáng)為20MPa、溫度為T2下的平衡常數(shù)Kp=___________MPa-1(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。保留4位小數(shù))。
③若在B點(diǎn)對(duì)反應(yīng)容器降低溫度至T1的同時(shí)縮小體積至體系壓強(qiáng)增大,達(dá)到新的平衡狀態(tài)時(shí),可能是圖中A~F點(diǎn)中的___________點(diǎn)(填標(biāo)號(hào))。
(3)有人設(shè)想采用下列方法減少SO2、NO2對(duì)環(huán)境的污染:用CH4還原SO2,從產(chǎn)物中分離出一種含硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為94%的化合物,并用這種化合物來還原NO2。這種含硫化合物和NO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________。
(4)用NaOH溶液吸收SO2也是減少大氣污染的一種有效方法。25℃時(shí),將一定量的SO2通入到NaOH溶液中,兩者完全反應(yīng),若溶液中,則該混合溶液的pH=___________(25℃時(shí),H2SO3的電離平衡常數(shù)Ka1=1.0×10-2,K a2=1.0×10-7)。
(5)電化學(xué)氣敏傳感器可用于監(jiān)測(cè)環(huán)境中NH3的含量,其工作原理示意圖如下:
①電極b上發(fā)生的是___________反應(yīng)(填“氧化”或“還原”)。
②電極a的電極反應(yīng)為_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室模擬合成氨和氨催化氧化的流程如下:
已知實(shí)驗(yàn)室可用飽和亞硝酸鈉(NaNO2)溶液與飽和氯化銨溶液經(jīng)加熱后反應(yīng)制取氮?dú)狻?/span>
(1)從如圖中選擇制取氣體的合適裝置:氮?dú)?/span>________、氫氣________。
(2)氮?dú)夂蜌錃馔ㄟ^甲裝置,甲裝置的作用除了將氣體混合外,還有________、________。
(3)氨合成器出來經(jīng)冷卻的氣體連續(xù)通入乙裝置的水中吸收氨,________(“會(huì)”或“不會(huì)”)發(fā)生倒吸,原因是_________________。
(4)用乙裝置吸收一段時(shí)間氨后,再通入空氣,同時(shí)將經(jīng)加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶?jī)?nèi),能使鉑絲保持紅熱的原因是________,錐形瓶中還可觀察到的現(xiàn)象是____________________________。
(5)寫出乙裝置中氨氧化的化學(xué)方程式:_____________________________________________。
(6)反應(yīng)結(jié)束后錐形瓶?jī)?nèi)的溶液含有H+、OH-、______、________離子。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是
A.30g乙酸和葡萄糖混合物中的氫原子數(shù)為2NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L的H2和22.4L的F2氣混合后,氣體分子數(shù)為2 NA
C.常溫下pH=12的NaOH溶液中,水電離出的氫離子數(shù)為10-12 NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24LC2H6含有的共價(jià)鍵數(shù)為0.6 NA
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】草酸(H2C2O4)又叫乙二酸,廣泛存在于植物源食品中,25℃時(shí),其解離常數(shù)Kal=5.9×10-2; Ka2= 6.4×10-5。下列與草酸有關(guān)的說法錯(cuò)誤的是
A.H2C2O4(aq) H+(aq) +HC2O4-(aq) △H >0;升溫有利于提高草酸的電離程度
B.草酸中的碳為+3價(jià),具有較強(qiáng)的還原性,可使酸性高錳酸鉀溶液褪色
C.25℃時(shí),KHC2O4溶液呈弱酸性,有時(shí)用于清洗金屬表面的銹跡
D.同濃度的KHC2O4和K2C2O4混合溶液中:2c( H2C2O4) +2c( HC2O4)+2c( C2O42-) =3c(K+)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】請(qǐng)按要求填空
①的名稱為:_________;
②苯酚與濃溴水反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________;
③某有機(jī)物A的相對(duì)分子質(zhì)量為74,且紅外光譜圖如圖,則A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為____________。
④物質(zhì)的量濃度相同的醋酸和氫氧化鈉溶液混合后,溶液中醋酸根離子和鈉離子濃度相等,則混合后溶液呈__性,醋酸體積__氫氧化鈉溶液體積。
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