【題目】2016 年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在“分子機(jī)器設(shè)計(jì)和合成”領(lǐng)域有突出成就的三位科學(xué)家,其研究對(duì)象之一“分子開(kāi)關(guān)”即與大環(huán)主體分子苯芳烴、硫或氮雜環(huán)杯芳烴等有關(guān);卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴(如圖Ⅰ所示)可用于ⅢB 族元素對(duì)應(yīng)離子的萃取,如La3+、Sc2+。寫(xiě)出基態(tài)二價(jià) 鈧離子(Sc2+)的核外電子排布式:____,其中電子占據(jù)的軌道數(shù)為_____個(gè)。
(2)對(duì)叔丁基杯[4]芳烴由4個(gè)羥基構(gòu)成杯底,其中羥基氧原子的雜化方式為_____,羥基間的相互作用力為_____。
(3)不同大小苯芳烴能識(shí)別某些離子,如:N3-、SCN等。一定條件下,SCN與 MnO2反應(yīng)可得到(SCN)2,試寫(xiě)出(SCN)2的結(jié)構(gòu)式_______。
(4)NH3分子在獨(dú)立存在時(shí) H-N-H 鍵角為 106.7°。 [Zn(NH3)6]2+離子中 H-N-H 鍵角變?yōu)?/span> 109.5°,其原因是:_________________________。
(5)已知 C60 分子結(jié)構(gòu)和 C60 晶胞示意圖(如圖Ⅱ、圖Ⅲ所示):則一個(gè) C60 分子中含有σ鍵的個(gè)數(shù)為______,C60 晶體密度的計(jì)算式為____gcm3。(NA 為阿伏伽德羅常數(shù) 的值)
【答案】1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1 10 sp3 氫鍵 N≡C—S—S—C≡N 氨分子與Zn2+形成配合物后,孤對(duì)電子與Zn2+成鍵,原孤對(duì)電子與鍵對(duì)電子間的排斥作用變?yōu)殒I對(duì)電子間的排斥,排斥減弱,故H-N-H鍵角變大 90
【解析】
(1)Sc為21號(hào)元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Sc2+;
(2)羥基中O原子形成2個(gè)σ鍵,含有2對(duì)孤電子對(duì),據(jù)此分析解答;
(3) N3-和SCN-互為等電子體,根據(jù)等電子體的結(jié)構(gòu)相似,分析書(shū)寫(xiě)(SCN)2 的結(jié)構(gòu)式;
(4)根據(jù)孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)之間排斥力大于成鍵電子對(duì)之間的排斥力分析解答;
(5)每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵,每個(gè)σ鍵為2個(gè)碳原子共有,則平均每個(gè)碳原子形成1.5個(gè)σ鍵;根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中C60分子數(shù)目,計(jì)算晶胞質(zhì)量,晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積。
(1)Sc為21號(hào)元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d14s2,失去4s能級(jí)2個(gè)電子形成Sc2+,Sc2+核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d1,其中電子占據(jù)3個(gè)s軌道、6個(gè)p軌道、1個(gè)d軌道,共占據(jù)軌道數(shù)目為10個(gè),故答案為:1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1;10;
(2) 羥基中O原子形成2個(gè)σ鍵,含有2對(duì)孤電子對(duì),雜化軌道數(shù)目=2+2=4,O原子采用sp3雜化,羥基之間能夠形成氫鍵,故答案為:sp3;氫鍵;
(3) N3-和SCN-互為等電子體,等電子體的結(jié)構(gòu)相似,SCN-中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是2,為直線形結(jié)構(gòu),所以N3-為直線形結(jié)構(gòu); (SCN)2 分子中S-C原子之間為共價(jià)單鍵、C和N原子之間存在共價(jià)三鍵,其結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N,故答案為:N≡C-S-S-C≡N;
(4)NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配位鍵后,原孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥,排斥作用減弱,故NH3形成配合物后H-N-H鍵角變大,故答案為:NH3分子中N原子的孤電子對(duì)進(jìn)入Zn2+的空軌道形成配位鍵后,原孤電子對(duì)與成鍵電子對(duì)間的排斥作用變?yōu)槌涉I電子對(duì)間的排斥,排斥作用減弱,故H-N-H鍵角變大;
(5)每個(gè)碳原子形成3個(gè)σ鍵,每σ鍵為2個(gè)碳原子共有,則平均每個(gè)碳原子形成1.5個(gè)σ鍵,則一個(gè)C60分子中含有σ鍵個(gè)數(shù)為1.5×60=90,晶胞中C60分子數(shù)目=8×+6×=4,晶胞質(zhì)量=g,晶體密度== g/cm3= g/cm3,故答案為:90;。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】冬季我國(guó)北方大部分地區(qū)出現(xiàn)霧霾天氣,引起霧霾的微細(xì)粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有機(jī)顆粒物、揚(yáng)塵、重金屬銅等。
(1)N元素原子核外電子云的形狀有___________種;基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式為___________。
(2)N和O中第一電離能較小的元素是___________;SO42-的空間構(gòu)型___________。
(3)霧霾中含有少量的水,組成水的氫元素和氧元素也能形成化合物H2O2,其中心原子的雜化軌道類型為_________,H2O2難溶于CC14,其原因?yàn)?/span>___________________。
(4)PM2.5富含NO,NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,該配合物中心離子的配位數(shù)為________。
(5)測(cè)定大氣中PM2.5濃度的方法之一是β-射線吸收法,β-射線放射源可用85Kr。已知Kr晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,晶胞邊長(zhǎng)為540pm,則該晶體的密度_____ g/cm3(只列式不計(jì)算,Kr摩爾質(zhì)量為85g·mol—1)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列描述中正確的是( )
A. 氮原子的價(jià)電子排布圖:
B. 2p和3p軌道形狀均為啞鈴形,能量也相等
C. 價(jià)電子排布為4s24p3的元素位于第四周期第ⅤA族,是p區(qū)元素
D. 鈉原子由1s22s22p63s1→1s22s22p63p1時(shí),原子釋放能量,由基態(tài)轉(zhuǎn)化成激發(fā)態(tài)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】處理煙氣中的可以采用堿吸——電解法,其流程如左圖:模擬過(guò)程Ⅱ如圖,下列推斷正確的是( )
A.膜1為陰離子交換膜,膜2為陽(yáng)離子交換膜
B.若用鋅錳堿性電池為電源,a極與鋅極相連
C.a極的電極反應(yīng)式為
D.若收集的P(標(biāo)準(zhǔn)狀況下),則轉(zhuǎn)移電子
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】煤的氣化是煤高效、潔凈利用的方向之一。如圖為加熱某地煤樣所得煤氣組成及體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線圖。由圖可知該煤氣中
A. 只含有碳、氫兩種元素
B. 所含的有機(jī)物是CH4、CnHm
C. CO體積分?jǐn)?shù)大于CH4體積分?jǐn)?shù)
D. 低溫有助于提高H2的含量
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】判斷下列粒子的空間構(gòu)型
(1)CO2:_______________________
(2)H2S:____________
(3)SO2:___________
(4)NH4+:_________________
(5)CO32-:_____________
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】Q、R、X、Y、Z五種元素的原子序數(shù)依次遞增。已知:①Z的原子序數(shù)為29,其余的均為短周期主族元素;Y原子的價(jià)電子(外圍電子)排布為msnmpn;②R原子核外L層電子數(shù)為奇數(shù);③Q、X原子p軌道的電子數(shù)分別為2和4。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)Z2+的核外電子排布式是________。
(2)在[Z(NH3)4]2+離子中,Z2+的空軌道接受NH3分子提供的________形成配位鍵。
(3)Q與Y形成的最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物分別為甲、乙,下列判斷正確的是________。
a.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲>乙 b.穩(wěn)定性:甲>乙,沸點(diǎn):甲<乙
c.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲<乙 d.穩(wěn)定性:甲<乙,沸點(diǎn):甲>乙
(4)Q、R、Y三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序?yàn)?/span>________(用元素符號(hào)作答)。
(5)Q的一種氫化物相對(duì)分子質(zhì)量為26,其中分子中的σ鍵與π鍵的鍵數(shù)之比為________,其中心原子的雜化類型是________。
(6)某元素原子的價(jià)電子構(gòu)型為3d54s1,該元素屬于________區(qū)元素,元素符號(hào)是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在25℃時(shí),密閉容器中X、Y、Z三種氣體的初始濃度和平衡濃度如下表:
物質(zhì) | X | Y | Z |
初始濃度/mol·L-1 | 0.1 | 0.2 | 0 |
平衡濃度/mol·L-1 | 0.05 | 0.05 | 0.1 |
下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),X的轉(zhuǎn)化率為50%
B.反應(yīng)可表示為X(g)+3Y(g)2Z(g),其平衡常數(shù)為1600
C.改變溫度可以改變此反應(yīng)的平衡常數(shù)
D.改變壓強(qiáng),平衡常數(shù)不變,平衡不移動(dòng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】
研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負(fù)載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應(yīng)用前景;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為_____________。元素Mn與O中,第一電離能較大的是_________,基態(tài)原子核外未成對(duì)電子數(shù)較多的是_________________。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為__________和__________。
(3)在CO2低壓合成甲醇反應(yīng)所涉及的4種物質(zhì)中,沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)?/span>_________,原因是______________________________。
(4)硝酸錳是制備上述反應(yīng)催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學(xué)鍵除了σ鍵外,還存在________。
(5)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(shí)驗(yàn)測(cè)得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,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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