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…………○…………內…………○…○…………內…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2025年上外版拓展型課程化學下冊階段測試試卷含答案考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五六總分得分評卷人得分一、選擇題(共8題,共16分)1、若用AG表示溶液的酸度,AG的定義為室溫下實驗室中用0.01mol.L-1的氫氧化鈉溶液滴定20.00mL0.01mol.L-1醋酸;滴定過程如圖所示,下列敘述正確的是。
A.室溫下,醋酸的電離常數約為10-5B.A點時加入氫氧化鈉溶液的體積為20.00mLC.若B點為40mL,所得溶液中:2c(Na+)=c(CH3COO-)+c(CH3COOH)D.滴定過程中一定存在:0.01mol/L+c(OH-)=c(Na+)+c(H+)+c(CH3COOH)2、在給定條件下,下列選項所示的物質間轉化能實現的是A.B.C.D.3、由下列實驗及現象推出的相應結論正確的是。
實驗
現象
結論
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液
產生藍色沉淀
原溶液中有Fe2+,無Fe3+
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2
溶液變渾濁
酸性:H2CO3>C6H5OH
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液
生成黑色沉淀
Ksp(CuS)sp(ZnS)
D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液。
②再加足量鹽酸
①產生白色沉淀。
②仍有白色沉淀
原溶液中有SO42-
A.AB.BC.CD.D4、下列實驗能達到目的的是。
。
A.實驗室制取氨氣。
B.為確認CuSO4生成;向①中加水,觀察顏色。
C.制備純凈的。
Fe(OH)2D.除去Cl2中含有的少量HCl氣體。
A.AB.BC.CD.DA.B.C.D.5、氧化鉛(PbO)是黃色固體。實驗室用草酸在濃硫酸作用下分解制備CO,其原理為:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O。某課題組同學設計實驗探究CO還原氧化鉛并檢驗氧化產物(已知CO能使銀氨溶液產生黑色沉淀)的裝置如圖所示。下列說法正確的是。
A.實驗時,先點燃裝置①處酒精燈,當裝置⑤中產生連續氣泡且有明顯現象后再點燃裝置③處酒精燈B.實驗完畢時,先熄滅裝置①處酒精燈,再熄滅裝置③處酒精燈C.裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、銀氨溶液、澄清石灰水D.尾氣處理可選用點燃、氣袋收集、NaOH溶液吸收等方法6、某小組利用下面的裝置進行實驗;②;③中溶液均足量,操作和現象如下表。
實驗操作現象Ⅰ向盛有Na2S溶液的①中持續通入CO2至過量②中產生黑色沉淀;溶液的pH降低;
③中產生白色渾濁,該渾濁遇酸冒氣泡Ⅱ向盛有NaHCO3溶液的①中持續通入H2S氣體至過量現象同實驗Ⅰ
資料:CaS遇水完全水解。
由上述實驗得出的結論不正確的是A.③中白色渾濁是CaCO3B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+==CuS↓+2H+C.實驗Ⅰ①中發生的反應是:CO2+H2O+S2?==CO32?+H2SD.由實驗Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱7、下列氣體可用排水法收集的是A.NH3B.HClC.O2D.SO28、實驗室探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應的原理;裝置如下圖,實驗中Y裝置產生白色沉淀。下列說法不正確的是。
A.滴加濃硫酸之前應進行的操作是打開彈簧夾,通入一段時間N2B.Y中產生的白色沉淀是BaSO4或BaSO3C.產生白色沉淀的原因可能是在酸性條件下SO2與NO3-反應生成了SO42-D.若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產生白色沉淀,說明Fe3+也能將SO2氧化評卷人得分二、填空題(共6題,共12分)9、水豐富而獨特的性質與其結構密切相關。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據O與H的電負性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩定性比硫化氫強。
(4)水是優良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結構產生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據此判斷和的鍵角大小:________(填“>”或“<”)。10、油氣開采;石油化工、煤化工等行業廢氣普遍含有的硫化氫;需要回收處理并加以利用。
H2S熱分解反應:2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,在1373K、100kPa反應條件下,對于n(H2S):n(Ar)分別為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣,熱分解反應過程中H2S轉化率隨時間的變化如下圖所示。
(1)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率___________,理由是___________
(2)n(H2S):n(Ar)=1:9對應圖中曲線___________,計算其在0~0.1s之間,H2S分壓的平均變化率為___________kPa·s-1。11、研究CO還原NOx對環境的治理有重要意義;相關的主要化學反應有:
ⅠNO2(g)+CO(g)CO2(g)+NO(g)ΔH1
Ⅱ2NO2(g)+4CO(g)N2(g)+4CO2(g)ΔH2<0
Ⅲ2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g)ΔH3<0
(1)已知:每1mol下列物質分解為氣態基態原子吸收的能量分別為。NO2COCO2NO819kJ1076kJ1490kJ632kJ
①根據上述信息計算ΔH1=_______kJ·molˉ1。
②下列描述正確的是_______。
A在絕熱恒容密閉容器中只進行反應Ⅰ;若壓強不變,能說明反應Ⅰ達到平衡狀態。
B反應ⅡΔH<0;ΔS<0;該反應在低溫下自發進行。
C恒溫條件下;增大CO的濃度能使反應Ⅲ的平衡向正向移動,平衡常數增大。
D上述反應達到平衡后;升溫,三個反應的逆反應速率均一直增大直至達到新的平衡。
(2)在一個恒溫恒壓的密閉容器中,NO2和CO的起始物質的量比為1∶2進行反應,反應在無分子篩膜時二氧化氮平衡轉化率和有分子篩膜時二氧化氮轉化率隨溫度的變化如圖所示,其中分子篩膜能選擇性分離出N2。
①二氧化氮平衡轉化率隨溫度升高而降低的原因為_______。
②P點二氧化氮轉化率高于T點的原因為_______。
(3)實驗測得,V正=k正·c2(NO)·c2(CO),V逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數;只與溫度有關)。
①一定溫度下,向體積為1L的密閉容器中充入一定量的NO和CO,只發生反應Ⅲ,在tl時刻達到平衡狀態,此時n(CO)=0.1mol,n(NO)=0.2mol,n(N2)=amol,且N2占平衡總體積的1/4則:=_______。
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,在其它條件不變的情況下.t3時刻達到新的平衡狀態。請在圖中補充畫出t2-t3-t4時段,正反應速率的變化曲線_______。
12、根據所學知識回答下列問題。
(1)0.1mol?L-1的NaHCO3溶液中各離子的濃度由大到小的順序為__。
(2)已知:常溫時,H2R的電離平衡常數Ka1=1.23×10-2,Ka2=5.60×10-8,則0.1mol?L-1的NaHR溶液顯__(填“酸”;“中”或“堿”)性。
(3)實驗室用AlCl3(s)配制AlCl3溶液的操作為__,若將AlCl3溶液蒸干并灼燒至恒重;得到的物質為___(填化學式)。
(4)25℃時,將足量氯化銀分別放入下列4種溶液中,充分攪拌后,銀離子濃度由大到小的順序是___(填標號);③中銀離子的濃度為_____mol?L-1。(氯化銀的Ksp=1.8×10-10)
①100mL0.1mol?L-1鹽酸②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液。
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液④100mL蒸餾水13、某有機物的結構簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應最多可以生成________H2。
(2)該物質最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質的量之比為________。14、以下是合成乙酰水楊酸(阿司匹林)的實驗流程圖;請你回答有關問題:
已知:阿司匹林;水楊酸和乙酸酐的相對分子量分別為:180、138、102.
(1)制取阿司匹林的化學反應方程式為_________________;反應類型____________;
(2)水楊酸分子之間會發生縮合反應生成聚合物,寫出用除去聚合物的有關離子方程式______________________________________________;
(3)抽濾裝置如圖所示,儀器A的名稱___________;該操作時在儀器A中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應________(選擇下列正確操作的編號);再轉移液體①微開水龍頭;②開大水龍頭;③微關水龍頭;④關閉水龍頭。
(4)下列有關抽濾的說法中正確的是________
A.抽濾是為了加快過濾速率;得到較大顆粒的晶體。
B.不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀。
C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時;應拔掉鏈接支管口的橡皮管,從支管口倒出。
D.將晶體轉移至布氏漏斗時;若有晶體附在燒杯內壁,應用蒸餾水淋洗至布氏漏斗中。
E.洗滌沉淀時;應使洗滌劑快速通過沉淀。
(5)用冷水洗滌晶體的目的_______________________;
(6)取2.000g水楊酸、5.400g乙酸酐反應,最終得到產品1.566g。求實際產率_______;評卷人得分三、有機推斷題(共1題,共2分)15、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應類型_______。
(2)反應②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結構簡式_______。
(5)寫出F→G的化學方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構體的結構簡式_______。
①能發生銀鏡反應;②能發生水解反應;③含苯環;④含有5個化學環境不同的H原子。
(7)設計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達方式為:AB目標產物)評卷人得分四、原理綜合題(共1題,共6分)16、NO是大氣中一種重要污染物;可以采用多種方法消除NO的污染。回答下列問題:
(1)CH4還原NO法。
已知:
①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
則CH4與NO反應生成N2、CO2和H2O(g)的熱化學方程式為_______。
(2)CO還原NO法。CO還原NO的反應為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0。
①該反應中,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,可采取措施有_______(寫出其中一條即可)。
②實驗測得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數,只與溫度有關)。達到平衡后,只升高溫度,k正增大的倍數_______(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍數。若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發生上述反應,在一定溫度下反應達到平衡時,CO的轉化率為40%,則=_______(計算結果用分數表示)。
(3)NH3還原NO法。NH3還原NO的反應為4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g)△H<0。T℃時,在恒容密閉容器中,測得在不同時間NO和NH3的物質的量如下表:。時間/min01234n(NO)/mol1.20.900.720.600.60n(NH3)/mol0.900.700.580.500.50
若反應開始時的壓強為P0,則該反應的化學平衡常數Kp=_______(可用分數表示;用平衡分壓代替平衡濃度計算;各氣體的分壓=氣體總壓×各氣體的物質的量分數)。
(4)SCR脫硝技術的主反應為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進行反應;測得不同溫度下,在相同時間內部分組分的含量如圖所示。
①a、b、c三點,主反應速率由大到小的順序為_______。
②解釋N2的濃度變化曲線先上升后下降的原因:_______。評卷人得分五、結構與性質(共3題,共21分)17、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物。回答下列問題:
(1)基態硼原子的電子排布式為_______,占據最高能級的電子云輪廓圖為_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲氫材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。
②分子中存在配位鍵,提供孤電子對的原子是_______(填元素符號);與互為等電子體的分子_______(任寫一種滿足條件的分子式)。
③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質之間可能形成雙氫鍵的是_______。
A.和B.LiH和HCNC.和D.和
(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學式寫作實際上它的結構單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環,應該寫成其結構如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結構,陰離子中B原子的雜化軌道類型為_______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。
A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.金屬鍵。
(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結構如圖2所示:
①的配位數是_______。
②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數的值,則與之間的最近距離為_______nm(用含的代數式表示)。
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學式為_______。18、硒化銅納米晶體在光電轉化中有著廣泛的應用;銅和硒等元素形成的化合物在生產;生活中應用廣泛。
(1)銅元素位于元素周期表的___________區。
(2)易溶解于水,熔點為時升華,由此可判斷的晶體類型為___________。
(3)為深棕紅色的劇毒液體,其分子結構中含有鍵,該分子中,原子的雜化軌道類型為___________,的空間構型為___________(填字母)。
a.直線形b.鋸齒形c.環形d.四面體形。
(4)中的鍵角比的鍵角___________(填“大”或“小”),原因是___________。
(5)銅的某種氧化物的晶胞結構如圖所示,則該氧化物的化學式為___________,若組成粒子銅、氧的半徑分別為密度為阿伏加德羅常數的值為則該晶胞的空間利用率為___________(用含的式子表示)。
19、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現代技術包括能源;功能材料等領域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產、生活息息相關,基態N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個δ鍵。
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。
II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產、生活有著廣泛的應用。
(1)鐵在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態,熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價電子數與配體提供電子吸之和為18,則x=________。
(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點較高的為_______(填化學式)。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。
①基態銅原子的核外電子排布式為___________。
②每個銅原子周圍距離最近的銅原子數目為___________。
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm。(只寫計算式)。評卷人得分六、元素或物質推斷題(共3題,共30分)20、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數依次增大,A的基態原子的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型為_________,分子立體構型為_______________________________。
(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能形成多種結構的晶體。其中一種類似金剛石的結構,硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結構如下圖所示(圖1為晶體結構,圖2為切片層狀結構),其化學式為________________。實驗測得此晶體結構屬于六方晶系,晶胞結構見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內,晶胞參數a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結果精確到小數點后第2位)。
21、W;X、Y、Z、N、M六種主族元素;它們在周期表中位置如圖所示,請用對應的的化學用語回答下列問題:
(1)N元素在周期表中的位置___________,根據周期表,推測N原子序數為___________
(2)比較Y、Z、W三種元素形成簡單離子的半徑由大到小的順序___________
(3)M最高價氧化物的水化物在水中的電離方程式:___________
(4)以下說法正確的是___________
A.單質的還原性:X>Y,可以用X與YM2溶液發生反應來證明。
B.Y與同周期的ⅢA元素的原子序數相差1
C.半導體器件的研制開始于硅;研發出太陽能光伏電池,將輻射轉變為電能,如我校的路燈。
D.元素N位于金屬與非金屬的分界線附近,可以推斷N元素的單質具有兩性22、Ⅰ.電鍍廢水中常含有陰離子A,排放前可加CuSO4溶液處理;使之轉化為沉淀B,按如圖流程進行實驗。
已知:B含三種元素;氣體D標況下密度2.32g/L;混合氣體l無色無味;氣體F標況下密度為1.25g/L。請回答:
(1)組成B的三種元素是_______,氣體D的分子式是______。
(2)寫出固體C在足量氧氣中灼燒的方程式_______。
(3)固體C在沸騰的稀鹽酸中會生成一種弱酸和一種白色沉淀,該白色沉淀是共價化合物(測其分子量為199),則反應的化學方程式是________。
Ⅱ.某興趣小組為驗證鹵素單質的氧化性強弱,打開彈簧夾,向盛有NaBr溶液的試管B和分液漏斗C中同時通入少量Cl2;將少量分液漏斗C中溶液滴入試管D中,取試管D振蕩,靜止后觀察現象。實驗裝置如圖:
(4)說明氧化性Br2>I2的實驗現象是________。
(5)為了排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾,需確認分液漏斗C中通入Cl2未過量。試設計簡單實驗方案檢驗_________。參考答案一、選擇題(共8題,共16分)1、A【分析】【詳解】
A.AG的定義為AG=7,且c(H+)·c(OH-)=10-14,則c(H+)=10-3.5,A項正確;
B.根據圖像可知A點AG=0,c(OH-)=c(H+);即溶液顯中性,由于醋酸鈉水解顯堿性,所以A點加入的氫氧化鈉溶液小于20ml,B項錯誤;
C.若B點時加入氫氧化鈉溶液40ml,則此時溶液是等物質的量濃度的醋酸鈉和氫氧化鈉的混合液,因此根據物料守恒c(Na+)=2c(CH3COO-)+2c(CH3COOH);C項錯誤;
D.根據電荷守恒可得滴定過程中有:則醋酸開始濃度為0.01mol/L,因加入了氫氧化鈉溶液,故滴定過程中醋酸分子與醋酸根加起來的濃度不等于0.01mol/L,D選項錯誤;
故選A。2、B【分析】【詳解】
A.因為酸性:所以反應不發生,所以不能實現;A錯誤;
B.通過鋁熱反應:可以實現B正確;
C.乙醇的催化氧化反應為:C錯誤;
D.乙醇消去反應制取乙烯反應為:D錯誤;
故選B。3、B【分析】【詳解】
A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,產生藍色沉淀,說明溶液中有Fe2+,但是無法證明是否有Fe3+;選項A錯誤;
B.向C6H5ONa溶液中通入CO2;溶液變渾濁,說明生成了苯酚,根據強酸制弱酸的原則,得到碳酸的酸性強于苯酚,選B正確;
C.向含有ZnS和Na2S的懸濁液中滴加CuSO4溶液,雖然有ZnS不溶物,但是溶液中還有Na2S,加入硫酸銅溶液以后,Cu2+一定與溶液中的S2-反應得到黑色的CuS沉淀;不能證明發生了沉淀轉化,選項C錯誤;
D.向溶液中加入硝酸鋇溶液;得到白色沉淀(有很多可能),再加入鹽酸時,溶液中就會同時存在硝酸鋇電離的硝酸根和鹽酸電離的氫離子,溶液具有硝酸的強氧化性。如果上一步得到的是亞硫酸鋇沉淀,此步就會被氧化為硫酸鋇沉淀,依然不溶,則無法證明原溶液有硫酸根離子,選項D錯誤。
【點睛】
在解決本題中選項C的類似問題時,一定要注意判斷溶液中的主要成分。當溶液混合進行反應的時候,一定是先進行大量離子之間的反應(本題就是進行大量存在的硫離子和銅離子的反應),然后再進行微量物質之間的反應。例如,向碳酸鈣和碳酸鈉的懸濁液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸鈉反應得到碳酸氫鈉,再與碳酸鈣反應得到碳酸氫鈣。4、D【分析】A、氯化銨分解后,在試管口又化合生成氯化銨,則圖中裝置不能制備氨氣,故A錯誤;B、①中生成硫酸銅溶液,不需要加水,故B錯誤;C、膠頭滴管應伸到液面下,且生成的氫氧化亞鐵易被氧化,沒有隔絕空氣,故C錯誤;D、用飽和食鹽水除去Cl2中含有的少量HCl氣體,故D正確。故選D。5、A【分析】先點燃裝置①處酒精燈,當裝置⑤中產生連續氣泡且有明顯現象后,說明裝置中的空氣已經排凈,然后再點燃裝置③處酒精燈,故A正確;實驗完畢時,先熄滅裝置③處酒精燈,再熄滅裝置①處酒精燈,故B錯誤;裝置②④⑤中的試劑依次為堿石灰、澄清石灰水、銀氨溶液,故C錯誤;NaOH溶液不與CO反應,不能吸收CO,故D錯誤。6、C【分析】【詳解】
由操作和現象可知,①CO2過量發生2CO2+2H2O+S2-═2HCO3-+H2S,②中發生H2S+Cu2+═CuS↓+2H+,③中二氧化碳與石灰水反應生成白色渾濁是CaCO3。
A.由上述分析可知,③中白色渾濁是CaCO3;故A正確;
B.②中溶液pH降低的原因是:H2S+Cu2+═CuS↓+2H+;產生黑色沉淀,溶液的pH降低,故B正確;
C.實驗Ⅰ①中CO2過量發生的反應是2CO2+2H2O+S2?═2HCO3?+H2S;故C錯誤;
D.由強酸制取弱酸的原理及實驗Ⅰ和Ⅱ不能比較H2CO3和H2S酸性的強弱;故D正確。
故選C。7、C【分析】【詳解】
A.NH3極易溶于水;用排水法不能收集到該氣體,A不合題意;
B.HCl易溶于水;不能用排水法收集,B不合題意;
C.O2不易溶于水;可以用排水法收集,C符合題意;
D.SO2易溶于水;與水反應生成亞硫酸,不能用排水法收集,D不合題意。
故選C。8、B【分析】【詳解】
A.通入一段時間N2,是為了排除空氣中O2的干擾;故A正確;
B.由于NO3-在酸性條件下具有強氧化性,能將SO32-氧化為SO42-,所以Y中產生的白色沉淀是BaSO4;故B不正確;
C.根據B項分析;C正確;
D.若將Fe(NO3)3換成FeCl3,Y中也能產生白色沉淀,且沉淀為BaSO4,說明Fe3+也能將SO2氧化;D正確;
綜合以上分析;本題答案為:B。
【點睛】
本題是一道實驗探究題,探究SO2與Fe(NO3)3溶液反應的原理,X裝置用于制備二氧化硫,Y裝置中盛有Fe(NO3)3和BaCl2的混合溶液,已知SO2不與BaCl2的溶液反應,二氧化硫具有還原性,可與硝酸根離子發生氧化還原反應生成硫酸根離子,進而生成硫酸鋇白色沉淀,該實驗還要考慮到空氣中氧氣的干擾以及排除干擾的方法,另外Fe3+的氧化性也是需要注意的,本題考查學生思維的嚴密性。二、填空題(共6題,共12分)9、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價鍵,依據原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關,c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大小:>【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>10、略
【分析】【分析】
2H2S(g)=S2(g)+2H2(g)ΔH4=170kJ·mol-1,該反應正方向為體積增大的反應,降低壓強,平衡會向正反應方向移動;則對于n(H2S):n(Ar)為4:1、1:1、1:4、1:9、1:19的H2S-Ar混合氣在圖中對應的曲線分別是a、b;c、d、e。
【詳解】
(1)由于正反應是體積增大的可逆反應,n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,相當于降低壓強,平衡向正反應方向移動,因此H2S平衡轉化率越高;
(2)n(H2S):n(Ar)越小,H2S平衡轉化率越高,所以n(H2S):n(Ar)=1:9對應的曲線是d;根據圖像可知n(H2S):n(Ar)=1:9反應進行到0.1s時H2S轉化率為0.24;假設在該條件下;硫化氫和氬的起始投料的物質的量分別為1mol和9mol,則根據三段式可知:
此時H2S的壓強為≈7.51kPa,H2S的起始壓強為10kPa,所以H2S分壓的平均變化率為=24.9kPa·s-1。【解析】(1)越高n(H2S):n(Ar)越小,H2S的分壓越小,平衡向正反應方向進行,H2S平衡轉化率越高。
(2)d24.911、略
【分析】【詳解】
(1)①ΔH1=E反應物-E生成物=819+1076-1490-632=-227kJ/mol;
②A.反應前后氣體系數不變;如果是恒溫恒容,無論平衡是否移動,容器中的壓強均不變,換為絕熱容器后,隨著反應的正向進行,反應放出熱量,體系溫度升高,等量氣體的壓強隨之增大,此時壓強是變量,可以作為平衡的依據,A項正確;
B.當ΔH-TΔS<0時;反應自發進行,由ΔH<0,ΔS<0,推出該反應低溫下自發進行,B項正確;
C.增大CO的濃度可以使反應Ⅲ的平衡向正向移動;但是平衡常數只受到溫度的影響,溫度不變,平衡常數不變,C項錯誤;
D.溫度升高;反應速率增大,三個反應的逆反應速率均增大,三個反應均為放熱反應,溫度升高,反應向吸熱方向進行,則平衡逆向移動,所以平衡移動的初期為逆反應速率大于正反應速率,為了達到新的平衡,逆反應速率向正反應速率靠近,逆反應速率會減小,所以逆反應速率的變化趨勢為先增大后減小,D項錯誤;
(2)①反應為放熱反應;溫度升高,平衡向逆反應(吸熱)方向進行,二氧化氮轉化率降低;
②相同溫度下,二氧化氮的轉化率在P點較高是因為使用了分子篩膜,將產物N2分離出來;降低了產物的濃度,使平衡正向進行,從而二氧化氮的轉化率提高;
(3)①列三段式求解:因為N2占平衡總體積的1/4,所以a=0.3mol,此時為平衡狀態,有v正=v逆,即k正·c2(NO)·c2(CO)=k逆·c(N2)·c2(CO2);
②在t2時刻,將容器迅速壓縮到原容積的1/2,壓強瞬間增大為原來壓強的兩倍,正逆反應速率均增大,但是壓強增大,平衡向正反應(氣體系數減小)方向進行,則正反應速率大于逆反應速率,所以正反應速率的總體趨勢為先突然增大,然后減小,直至平衡,其圖像為【解析】①.-227②.AB③.反應為放熱反應,溫度升高,平衡逆向移動(或平衡常數減小)④.分子篩膜從反應體系中不斷分離出N2,有利于反應正向進行,二氧化氮轉化率升高⑤.270⑥.(起點的縱坐標為16,t3時刻達到平衡,t3-t4處于平衡狀態與已有線平齊)12、略
【分析】【詳解】
(1)NaHCO3在水溶液中發生電離:NaHCO3=Na++電離產生是會發生電離作用:H++也會發生水解作用:+H2OH2CO3+OH-。發生電離、水解作用都會消耗離子導致c(Na+)>c();電離產生H+使溶液顯酸性;水解產生OH-,使溶液顯堿性。由于其水解作用大于電離作用,最終達到平衡時,溶液中c(OH-)>c(H+),但鹽水解程度是微弱的,主要以鹽電離產生的離子存在,所以c()>c(OH-);溶液中的H+除會電離產生,還有H2O電離產生,而只有電離產生,故離子濃度:c(H+)>c(),因此該溶液中各種離子濃度由大到小的順序為:c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c();
(2)在0.1mol?L-1的NaHR溶液中,存在HR-的電離作用:HR-R2-+H+,電離產生H+使溶液顯酸性,同時也存在著水解中:HR-+H2OH2R+OH-,水解產生OH-,使溶液顯堿性,其平衡常數Kh=<Ka2=5.60×10-8,說明HR-的電離作用大于水解作用;因此NaHR溶液顯酸性;
(3)AlCl3是強酸弱堿鹽,在溶液中會發生水解作用:AlCl3+3H2OAl(OH)3+3HCl,導致溶液變渾濁,由于水解產生HCl,因此根據平衡移動原理,若用固體配制溶液時,將其溶解在一定量的濃鹽酸中,增加了H+的濃度,就可以抑制鹽的水解,然后再加水稀釋,就可以得到澄清溶液;若將AlCl3溶液蒸干,水解平衡正向進行直至水解完全,HCl揮發逸出,得到的固體是Al(OH)3,然后將固體灼燒至恒重,Al(OH)3分解產生Al2O3和H2O,最后得到的固體是Al2O3;
(4)氯化銀在水中存在沉淀溶解平衡:AgCl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq);Ag+、Cl-都會抑制物質的溶解,溶液中Ag+、Cl-濃度越大;其抑制AgCl溶解的程度就越大。
①100mL0.1mol?L-1鹽酸中c(Cl-)=0.1mol/L;
②100mL0.2mol?L-1AgNO3溶液中c(Ag+)=0.2mol/L;
③100mL0.1mol?L-1氯化鋁溶液中c(Cl-)=0.1mol/L×3=0.3mol/L;
④100mL蒸餾水中不含Cl-、Ag+;對氯化銀在水中溶解無抑制作用。
它們抑制AgCl溶解程度③>②>①>④,AgNO3溶液中含有Ag+,該溶液中含有的c(Ag+)最大;則這四種液體物質中銀離子濃度由大到小的順序是:②>④>①>③;
③中c(Cl-)=0.3mol/L,由于AgCl的溶度積常數Ksp=c(Ag+)·c(Cl-)=1.8×10-10,則該溶液中c(Ag+)==6.0×10-10mol/L。【解析】c(Na+)>c()>c(OH-)>c(H+)>c()酸將AlCl3(s)溶解在較濃的鹽酸中,然后加水稀釋Al2O3②>④>①>③6.0×10-1013、略
【分析】【分析】
由結構簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結合醇、羧酸、烯烴的性質來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應,金屬鈉過量,則有機物完全反應,1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應,-COOH與NaOH、NaHCO3反應,則1mol該物質消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2。【解析】①.1.5mol②.3∶2∶214、略
【分析】【詳解】
(1)水楊酸和乙酸酐在濃硫酸的條件下發生取代反應生成乙酰水楊酸,方程式為:(2)在除去聚合物并提純阿司匹林的過程中;可以將阿司匹林與碳酸氫鈉反應使羧基變為羧酸鈉,且酯基不水解,這樣使阿司匹林溶于水,聚合物難溶于水,將聚合物除去,再將阿司匹林的鈉鹽鹽酸酸化可得阿司匹林,過程中涉及的離子方程式為:
.(3)該儀器的名稱為布氏漏斗。布氏漏斗中加入濾紙,用蒸餾水濕潤后,應先微開水龍頭,不能大開,避免濾紙破損。故選①。(4)A.抽濾能為了加快過濾速率,但不能使沉淀的顆粒變大,故錯誤;B.顆粒太小的沉淀不能用抽濾的原因是顆粒太小的容易在濾紙上形成一層密實的沉淀,不容易透過,故正確;C.當吸濾瓶內液面高度快達到支管口時,應拔掉吸濾瓶上的橡皮管,從吸濾瓶上口倒出溶液,而不能從吸濾瓶支管口倒出溶液,故錯誤;D.將晶體轉移至布氏漏斗時,若有晶體附在燒杯內壁,應用濾液來淋洗布氏漏斗,因為濾液是飽和溶液,沖洗是不會使晶體溶解,同時又不會帶入雜質,故錯誤;E.洗滌沉淀時,應先關小水龍頭,然后蒸餾水緩緩淋洗,再打開水龍頭抽濾,不能使洗滌劑快速通過沉淀,故錯誤。故選B。(5)阿司匹林在冷水中的溶解度減小,所以用冷水洗滌晶體可以除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗。(6)根據方程式分析,乙酸酐過量,用水楊酸計算阿司匹林的質量為g,實際產率為=60%。【解析】取代反應布氏漏斗①B除去晶體表面附著的雜質,并減少阿司匹林因溶解而引起的損耗60%三、有機推斷題(共1題,共2分)15、略
【分析】【分析】
化合物A分子式是C7H8,結構簡式是根據物質反應過程中碳鏈結構不變,結合D分子結構及B、C轉化關系,可知B是B發生催化氧化反應產生C是C與Br2在光照條件下發生甲基上的取代反應產生D是D與HCHO發生信息反應產生的分子式是C9H8O2的E是:E與I2反應產生F是:F與NaOH的乙醇溶液共熱,發生消去反應產生G:然后結合物質性質逐一分析解答。
【詳解】
根據上述分析可知A是B是C是D是E是F是G是
(1)反應①是與O2在催化劑存在的條件下加熱,發生氧化反應產生故該反應的類型為氧化反應;
(2)反應②是與Br2在光照條件下發生甲基上的取代反應產生故所需試劑和條件是Br2;光照;
(3)B結構簡式是含有的官能團是醛基-CHO,檢驗其存在的方法是:取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液;加熱煮沸,若產生磚紅色沉淀,就說明物質分子中含有醛基;
(4)根據上述推斷可知E的結構簡式是
(5)F是與NaOH乙醇溶液共熱,發生消去反應產生G:則F→G的化學方程式為:+NaOHNaI+H2O+
(6)化合物C是C的同分異構體滿足下列條件:①能發生銀鏡反應,說明分子中含有-CHO;②能發生水解反應,說明含有酯基;③含苯環;④含有5個化學環境不同的H原子,則其可能的結構簡式是
(7)CH2=CH2與HBr在一定條件下發生加成反應產生CH3-CH2Br,CH3-CH2Br與CH3CHO發生信息反應產生CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在一定條件下發生加聚反應產生聚2-丁烯,故合成路線為:CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3【解析】氧化反應Br2、光照取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸,若產生磚紅色沉淀,說明含有醛基+NaOHNaI+H2O+CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3四、原理綜合題(共1題,共6分)16、略
【分析】【詳解】
(1)已知:①2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H1=-116.2kJ·mol-1;
②N2(g)+O2(g)=2NO(g)△H2=+180kJ·mol-1;
③CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H3=-863.8kJ·mol-1。
根據蓋斯定律,將①-②+③,整理可得CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。
(2)①CO還原NO的反應為2CO(g)+2NO(g)?2CO2(g)+N2(g)△H<0;該反應的正反應是氣體體積減小放熱反應,既要加快NO的消除速率,又要消除更多的NO,則化學反應速率加快,且平衡正向移動,可采取措施可以是增大壓強或增大CO的濃度;
②實驗測得:v正=k正·c2(CO)·c2(NO),v逆=k逆·c2(CO2)·c(N2)(k正、k逆為速率常數,只與溫度有關)。達到平衡后,只升高溫度,v正、v逆都增大,由于濃度不變,所以k正、k逆都增大。由于升高溫度化學平衡會向吸熱的逆反應方向移動,這說明k正增大的倍數小于k逆增大的倍數;
若在1L恒容密閉容器中充入1molCO和1molNO發生上述反應,在一定溫度下反應達到平衡時,CO的轉化率為40%,則平衡時反應產生CO2的物質的量是0.4mol,反應產生N2是0.2mol,此時CO、NO的物質的量都是0.6mol,由于容器的容積是1L,則平衡時各種物質的濃度c(CO)=c(NO)=0.6mol/L,c(CO2)=0.4mol/L,c(N2)=0.2mol/L,該溫度下的化學平衡常數K==當反應達到平衡時,v正=v逆,則k正·c2(CO)·c2(NO)=k逆·c2(CO2)·c(N2),==
(3)對于反應4NH3(g)+6NO(g)?5N2(g)+6H2O(g),反應開始時n(NH3)=0.90mol,n(NO)=1.20mol,達到平衡時n(NH3)=0.50mol,n(NO)=0.60mol,根據物質反應轉化關系,可知平衡時產生N2的物質的量n(N2)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.50mol,n(H2O)=△n(NH3)=×(0.90-0.50)mol=0.60mol,在溫度和容器的容積不變時,氣體的壓強與物質的量呈正比,若反應開始時的壓強為P0,則平衡壓強=該反應的化學平衡常數Kp=
(4)SCR脫硝技術的主反應為4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)?4N2(g)+6H2O(g)△H<0。在密閉容器中起始投入一定量NH3、NO、O2進行反應。
①在影響化學反應速率的條件中,增大濃度、增大壓強、升高溫度都會增大反應速率,其中溫度升高對反應速率的影響大,由于溫度:a<b<c,所以在這三點中,主反應速率由大到小的順序為:c>b>a;
②分析圖象中氮氣的濃度變化可知,550K時達到最大,550K后隨溫度升高濃度減小,變化趨勢說明在b點前反應未達到平衡狀態,反應正向進行,溫度升高,反應速率加快,單位時間內產生氮氣的濃度增大。當反應達到平衡狀態后氮氣濃度隨溫度升高減小,說明該反應的正反應是放熱反應,升高溫度化學平衡向吸熱的逆反應方向移動,且隨著溫度的升高,有副產物的生成,也導致N2濃度降低。【解析】CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)△H=-1160kJ·mol-1。增大壓強或增大CO的濃度<c>b>a先上升:反應還未到達平衡狀態,溫度越高,化學反應速率越快,單位時間內N2濃度增大;后下降:達到平衡狀態后,隨著溫度升高,因為該反應的正反應是放熱反應,升高溫度,化學平衡逆向移動,且隨著溫度升高有副產物的生成,也導致N2濃度降低五、結構與性質(共3題,共21分)17、略
【分析】【分析】
根據B的原子序數和電子排布規律;寫出其電子排布式并判斷電子排布的最高能級為2p,判斷其電子云輪廓圖;根據氨硼烷的結構,判斷其溶于水的原因是與水分子形成氫健和配位鍵形成條件判斷提供孤電子對的原子;根據等電子體概念找出等電子體分子;根據題中信息,判斷形成雙氫鍵的正確選項;根據題中所給結構,由σ鍵個數判斷B原子的雜化方式和該晶體中不存在的作用力;根據晶胞的結構,利用“均攤法”進行晶胞的相關計算;據此解答。
(1)
B的原子序數為5,核外有5個電子,則B基態原子核外電子排布式為1s22s22p1,能級最高的是2p能級,p軌道為啞鈴形;答案為1s22s22p1;啞鈴。
(2)
①氨硼烷能溶于水;其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵;答案為氨硼烷與水分子間形成氫鍵。
②分子中,B原子提供空軌道,NH3中N原子提供1對孤電子對,形成配位鍵;原子總數相同、價電子總數相同的微粒為等電子體,用相鄰原子代替N、B原子可以得到其等電子體分子C2H6;答案為N;C2H6。
③A.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故A不符合題意;
B.LiH為離子化合物;LiH和HCN不能形成雙氫鍵,故B不符合題意;
C.分子中與B原子相連的H呈負電性,分子中與N相連的H呈正電性,與能形成雙氫鍵;故C符合題意;
D.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故D不符合題意;
答案為C。
(3)
由的結構可知,陰離子中形成3個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp2,形成4個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp3;該晶體中陰陽離子之間存在離子鍵,B和O原子之間存在共價鍵和配位鍵,水分子之間存在分子間作用力和氫鍵,所以該物質中不含金屬鍵;答案為sp2、sp3;D
(4)
①由硼氫化鈉晶胞結構可知,底心Na+周圍等距且最近的個數即為Na+的配位數,則Na+的配位數為8;答案為8。
②由硼氫化鈉晶胞結構可知,Na+位于面心和棱上,Na+離子個數為=6×+4×=4,位于頂點、面心、體心,個數為=8×+4×+1=4,該晶胞的質量為m=g,體積V=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,晶胞密度==解之a=底心Na+位于面對角線的中點,所以與之間的最近距離為d=a=nm;答案為
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,則個數為4,Na+數目為3,Li+數目為1,所以得到的晶體的化學式為Na3Li(BH4)4;答案為Na3Li(BH4)4。【解析】(1)1s22s22p1;啞鈴。
(2)氨硼烷與水分子間形成氫鍵NC2H6C
(3)sp2、sp3D
(4)8Na3Li(BH4)418、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)Cu為29號元素,核外電子排布式為則銅元素為周期表中ds區,故答案為:ds;
(2)易溶解于水,熔點為時升華,由此可得出是分子晶體;故答案為:分子晶體;
(3)為深棕紅色的劇毒液體,其分子結構中含有鍵,根據8電子穩定結構可知,該分子結構為因此該分子中Se的雜化軌道類型為雜化;Se的價層電子數時4,含有2個孤對電子,的空間構型為鋸齒形,故答案為:b;
(4)的立體構型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構型為平面三角形,鍵角為120°,所以中的鍵角比的鍵角小,故答案為:小;的立體構型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構型為平面三角形;鍵角為120°;
(5)用“均攤法”:晶胞中含4個Cu,O氧原子個數為8Cu與O的個數比為2:1,所以該氧化物的化學式為1個晶胞中氧原子、銅原子的體積之和為晶體的體積為1個晶胞的體積為故該晶胞的空間利用率為故答案為:【解析】ds分子晶體b小的立體構型為正四面體,鍵角為109°28′,的立體構型為平面三角形,鍵角為120°19、略
【分析】【詳解】
I.(1)基態N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規則,N2F2分子結構式為F-N=N-F,分子中N原子含有1對孤對電子,N原子的雜化方式是sp2雜化,lmolN2F2含有3molσ鍵,即3NA或1.806×1024個σ鍵;
(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化;但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′;
II.(1)Fe位于第四周期第VIII族;
(2)Fe(CO)x晶體的熔沸點較低;所以屬于分子晶體;Fe原子價電子數是8,每個CO分子提供一個電子對,所以8+2n=18,n=5;
(3)極性分子的熔沸點較高,CO是極性分子,氮氣是非極性分子,所以CO熔沸點較高;
(4)①銅為29號元素,基態銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;
②根據晶胞結構圖可知,銅為面心立方堆積,每個銅原子周圍距離最近的銅原子數目=3×8÷2=12;
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,則M為Cl元素;該晶胞中Cu原子個數為4,Cl原子個數=8×+6×=4,晶體體積=cm3=cm3=cm3,根據晶胞的結構可知,銅原子和M原子之間的最短距離為立方體體對角線的=××cm=pm。
點睛:把握常見分子中原子的雜化及空間構型為解答的關鍵,根據價層電子對互斥理論確定分子空間構型及中心原子雜化方式,價層電子對個數=σ鍵個數+孤電子對個數,σ鍵個數=配原子個數,孤電子對個數=(a-xb),a指中心原子價電子個數,x指配原子個數,b指配原子形成穩定結構需要的電子個數.根據n值判斷雜化類型:一般有如下規律:當n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;中心原子的雜化類型為sp2,說明該分子中心原子的價層電子對個數是3,無孤電子對數,空間構型是平面三角形。【解析】洪特規則sp2雜化3NASi3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si為sp3雜化,N—Si—N的鍵角為109028/,而N原子周圍只有3個Si原子。雖N原子也是sp3雜化,但由于孤電子對對成鍵電子對的排斥力更強,故Si—N—Si的鍵角小于109028/。第四周期第Ⅷ族分子晶體5CO[Ar]3d104s112六、元素或物質推斷題(共3題,共30分)20、略
【分析】【詳解】
周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數依次增大,A的基態原子的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型為四面體形,分子立體構型為三角錐形。
(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)根據晶胞結構,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
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