【題目】鈾是原子反應堆的原料,常見鈾的化合物有UF4、UO2、及(NH4)4[UO2(CO3)3]等,回答下列問題:
(1)基態(tài)氟原子的價電子排布圖為________________;用Mg或Ca還原UF4可得金屬鈾,其氧化產物MgF2的熔點高于CaF2,原因是_______________________________;
(2)已知:2UO2+5NH4HF22UF4·2NH4F+3NH3↑+4H2O↑
①NH4HF2中存在的微粒間的作用力是__________(填選項字母)。
A.離子鍵 B.配位鍵 C.共價鍵 D.范德華力
②該反應中非金屬元素的第一電離能由大到小的順序是__________(填元素符號)。
(3)已知:3(NH4)4[UO2(CO3)3] 3UO2+10NH3↑+9CO2↑+ N2↑+ 9H2O↑
①分解產物中屬于非極性分子的是_________(填選項字母)。
A.NH3 B.CO2 C.N2 D.H2O
②反應物中的CO32-的空間構型為_____________。分子中的大鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大鍵的原子數,n代表參與形成大鍵的電子數(如苯分子中的大鍵可表示為),則CO32-中的大鍵應表示為______________。
③HN3(氫疊氮酸)常用于引爆劑,其分子的結構式可表示為:。則左邊氮原子和中間氮原子的雜化方式分別為______________、_______________。
(4)UO2的晶胞結構如圖所示:
①晶胞中鈾原子位于面心和頂點,氧原子填充在鈾原子堆積形成的空隙中。則氧原子填充在鈾原子形成的___________空隙中。(填“立方體”、“四面體”、“八面體”)
②若兩個氧原子間的最短距離為a nm,則UO2晶體的密度為___________g·cm-3(列出計算式即可,設NA表示阿伏加德羅常數的值)。
【答案】 CaF2和MgF2均為離子晶體,Mg2+半徑小于Ca2+半徑,MgF2的晶格能大于CaF2,故MgF2熔點比較高 ABC F>N>O>H BC 平面三角形 sp2 sp 四面體 (4×270)/(NA× 8a3×10-21)
【解析】(1)F原子的價電子為2s22p5,所以其價電子排布圖為。MgF2和CaF2都是離子化合物,離子化合物的熔點高低取決于晶格能的大小,一般來說離子的半徑越小,離子所帶的電荷越高,晶格能越大,所以MgF2的熔點高于CaF2的原因是:CaF2和MgF2均為離子晶體,Mg2+半徑小于Ca2+半徑(離子的電荷都相同),MgF2的晶格能大于CaF2,故MgF2熔點比較高。
(2)①NH4HF2是一種銨鹽,屬于離子化合物,存在離子鍵;銨根離子內部存在N和H之間的共價鍵,同時存在一個N→H的配位鍵。所以答案為ABC。
②同周期元素從左向右第一電離能逐漸增大,因為N的p能級是半滿的穩(wěn)定結構,所以其第一電離能高于O,因此第一電離能的順序為:F>N>O>H。
(3)①氨氣分子空間構型是三角錐形,水分子是折線形,兩者都是極性分子。二氧化碳分子是直線形分子所以二氧化碳是非極性分子,N2明顯是非極性分子,選項BC正確。
②根據價層電子對互斥理論,碳酸根離子的中心C原子的價電子對為3+(4+2-2×3)=3對,所以該離子的空間構型為平面三角形。碳酸根離子一共有4個原子,所以m=4。中心C原子做sp2雜化,剩余一個價電子;周圍的O原子的2p能級上有兩個單電子,其中一個單電子用來和中心C原子成σ鍵,剩余的一個單電子用來形成大鍵,所以三個氧原子一共提供3個電子;最后加上兩個單位負電荷所對應的電子;所以成大鍵的電子一共為6個,即n=6。所以該大鍵的表示為。
③根據圖示的結構,第一個氮原子成鍵(H-N-N)的角度約為120°,所以第一個N的雜化應該是sp2雜化。中間氮原子,因為要和兩邊氮原子成直線,且要形成雙鍵和三鍵,所以中間氮原子為sp雜化。
(4)①從圖中得到氧原子填充在立方體晶胞分割出來的八個小立方體的體心位置,這個晶胞的結構與CaF2類似,所以氧原子填充四面體空隙。
②由晶胞圖得到,兩個氧原子之間的距離為晶胞邊長的一半,所以晶胞邊長為2a nm,即2a×10-7 cm,所以晶胞體積為(2a×10-7)3 = 8a3×10-21cm3。該晶胞中含有的U原子為8 + 6× = 4個;含有的O原子為8個,所以一個晶胞中有4個UO2,其質量為 g。所以晶體的密度為(4×270)/(NA× 8a3×10-21)。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列物質中既能導電,又屬于強電解質的一組物質是( )
A.石墨、醋酸溶液、食鹽晶體
B.熔融狀態(tài)的KOH、熔融狀態(tài)的NaCl
C.稀H2SO4、NaOH溶液、純HNO3
D.液氨、石灰水、水銀
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以下非金屬氧化物與其引起的環(huán)境問題及主要來源對應正確的是( 。
氧化物 | 環(huán)境問題 | 主要來源 | |
A | CO2 | 酸雨 | 化石燃料的燃燒 |
B | CO | CO中毒 | 汽車尾氣和化石燃料的不完全燃燒 |
C | NO2 | 溫室效應 | 工廠廢氣的排放 |
D | SO2 | 光化學煙霧 | 汽車尾氣的排放 |
A.A
B.B
C.C
D.D
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】如圖所示,A處通入潮濕的Cl2,關閉B閥時,C處干燥的紅色布條看不到明顯現象,打開B閥后,C處紅色布條逐漸褪色,則D瓶中裝的不可能是( )
A. 濃H2SO4 B. NaOH溶液 C. 澄清石灰水 D. 飽和NaCl溶液
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Ⅰ.掌握儀器名稱、組裝及使用方法是中學化學實驗的基礎,如圖為蒸餾實驗裝置。
(1)寫出下列儀器的名稱:a.__________; b.___________;
(2)實驗過程中,需要通冷水,圖中的進水方向是_______進(填圖中字母);
(3)若利用裝置分離乙酸(沸點118℃)和乙酸乙酯(沸點77℃)的混合物,還缺少的儀器是_______;
II.現用NaOH固體配制0.1 mol/L NaOH溶液480mL,據此回答下列問題:
(4)配制氫氧化鈉溶液需要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和______;
(5)實驗時需要稱量氫氧化鈉_______g;
(6)配制0.1 mol/L NaOH溶液的實驗中,如果出現以下操作,會導致配制溶液的濃度偏大的有_______(填寫字母)。
A.稱量氫氧化鈉固體時砝碼放反了 B.未洗滌溶解NaOH的燒杯
C.NaOH在燒杯中溶解后,未冷卻就立即轉移到容量瓶中
D.容量瓶未干燥即用來配制溶液 E.定容時俯視刻度線
F.定容后塞上瓶塞反復搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序數依次增大:W、X、Y、Z組成的單質可發(fā)生如圖所示的化學反應;B是生活中最常見的液體;常溫下Y、Z組成的二元化合物的水溶液pH=7。下列說法錯誤的是
A. A與B的反應一定是化合反應
B. 離子半徑:Z>X>Y>W
C. W、Y、Z均存在兩種或兩種以上的氧化物
D. 將等物質的量的A、C溶于同一燒杯水中,所得溶液的pH一定大于7
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】CH4、CO2和碳酸都是碳的重要化合物,實現碳及其化合物的相互轉化,對開發(fā)新能源和降低碳排放意義重大。
(1)已知:①CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g) △H1=+206.1kJmol—1
②2H2(g)+CO(g)CH3OH(l) △H2=-128.3kJmol—1
③2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) △H3=-483.6kJmol—1
寫出由甲烷和氧氣合成液態(tài)甲醇的熱化學方程式:_____________________。
(2)若利用反應①來制備氫氣。為了探究溫度、壓強對反應①的影響,設計以下三組對比實驗(溫度為400℃或500℃,壓強為101kPa或404kPa)。
實驗序號 | 溫度/℃ | 壓強/kPa | CH4初始濃度/ mol·L—1 | H2O初始濃度/ mol·L—1 |
1 | 400 | 101 | 3.0 | 7.0 |
2 | T | 101 | 3.0 | 7.0 |
3 | 400 | P | 3.0 | 7.0 |
Ⅰ、實驗1、實驗2和實驗3比較,反應開始時正反應速率最快的是_________;平衡時CH4的轉化率最小的是_________。
Ⅱ、實驗2和實驗3相比,其平衡常數關系:K2______K3(填“>”、“<”或“=”)。
(3)科學家提出由CO2制取碳(C)的太陽能工藝如圖1所示.
①“重整系統(tǒng)”發(fā)生的反應中n(FeO)∶n(CO2)=6∶1,則FexOy的化學式為______;
②“熱分解系統(tǒng)”中每分解l mol FexOy,同時生成標準狀況下氣體體積為_______。
(4)pC類似pH,是指極稀溶液中的溶質濃度的常用負對數值。如某溶液中溶質的濃度為1×10—2molL—1,則該溶液中溶質的pC=﹣lg(1×10—2)=2。上圖2為25℃時H2CO3溶液的pC﹣pH圖。請回答下列問題:
①0<pH<4時,H2CO3溶液中主要存在的離子是___________;
②在8<pH<10時,溶液中HCO3—的pC值不隨著pH增大而減小的原因是____;
③求H2CO3一級電離平衡常數的數值Ka1= _______________。
查看答案和解析>>
湖北省互聯網違法和不良信息舉報平臺 | 網上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com