【題目】科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn):硫化態(tài)的鈷、鉬、硫相互作用相(所謂“CoMoS”相)和噻吩(分子式為C4H4S)的加氫脫硫反應(yīng)(C4H4S+4H2→C4H10+H2S)活性有線性關(guān)系。請(qǐng)回答下列有關(guān)問題:
(1)基態(tài)鈷原子的外圍電子排布圖(軌道表示式)為___________。
(2)常溫下,噻吩是一種無色、有惡臭、能催淚的液體,天然存在于石油中。
①1mol噻吩()中含有的鍵數(shù)目為___。
②在組成噻吩的三種元素中,電負(fù)性最小的是__(填元素符號(hào),下同);與S元素位于同一周期的非金屬元素第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_______________。
(3)已知沸點(diǎn):H2O>H2Se>H2S,其原因 __________。
(4)H2S在空氣中燃燒可生成SO2,SO2催化氧化后得到SO3。
①寫出與SO2互為等電子體的分子和離子:___、___(各一種)。
②氣態(tài)SO3以單分子形式存在,其分子的立體構(gòu)型為_____;固態(tài)SO3形成三聚體環(huán)狀結(jié)(如圖1所示),該分子中S原子的雜化軌道類型為______。
(5)Na2S的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,則黑球代表的離子是___。已知Na的半徑為0.102nm,S2-的半徑為0.184nm,根據(jù)硬球接觸模型,則Na2S的晶胞參數(shù)a=__nm(列出計(jì)算式即可)。
【答案】 9NA H Cl>P>S>Si 水分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)高;相對(duì)分子質(zhì)量H2Se大,范德華力強(qiáng),沸點(diǎn)比H2S高 O3 NO2-(或其他合理答案) 平面三角形 sp3 硫離子(或S2-) 0.661或
【解析】
(1)基態(tài)鈷原子的外圍電子排布式為3d74s2,由此可得出其電子排布圖(軌道表示式)。
(2)①在噻吩分子中,含有3個(gè)碳碳鍵、2個(gè)碳硫鍵、4個(gè)碳?xì)滏I,由此可得出1mol噻吩()中含有的鍵數(shù)目。
②在組成噻吩的C、H、S三種元素中,電負(fù)性最小的是非金屬性最弱的元素;與S元素位于同一周期的非金屬元素有Si、P、S、Cl,它們的非金屬性依次增強(qiáng),但P的價(jià)電子軌道半充滿,第一電離能反常,由此可得出第一電離能由大到小的順序。
(3)已知沸點(diǎn):H2O>H2Se>H2S,只有H2O分子間能形成氫鍵,而H2Se的相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大。
(4)①尋找與SO2互為等電子體的分子和離子,可從它們的相鄰元素進(jìn)行分析。
②氣態(tài)SO3分子中,S的價(jià)層電子數(shù)為3,由此確定立體構(gòu)型;固態(tài)SO3形成三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu),該分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,由此確定雜化軌道類型。
(5)Na2S的晶胞結(jié)構(gòu)中,黑球有4個(gè),而白球有8個(gè),由此確定黑球代表的離子。晶胞參數(shù)為a,則體對(duì)角線為a nm,體對(duì)角線上黑球與白球間的距離為體對(duì)角線長(zhǎng)度的,從而得出×a=0.102+0.184,由此求出a。
(1)基態(tài)鈷原子的外圍電子排布式為3d74s2,則其電子排布圖為。答案為:;
(2)①在噻吩分子中,含有3個(gè)碳碳鍵、2個(gè)碳硫鍵、4個(gè)碳?xì)滏I,且兩原子間只能形成1個(gè)鍵,所以1mol噻吩()中含有的鍵數(shù)目為9NA。答案為:9NA;
②在組成噻吩的C、H、S三種元素中,電負(fù)性最小的是非金屬性最弱的元素H;與S元素位于同一周期的非金屬元素有Si、P、S、Cl,它們的非金屬性依次增強(qiáng),但P的價(jià)電子軌道半充滿,第一電離能反常,則第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>Cl>P>S>Si。答案為:H;Cl>P>S>Si;
(3)已知沸點(diǎn):H2O>H2Se>H2S,只有H2O分子間能形成氫鍵,而H2Se的相對(duì)分子質(zhì)量比H2S大,其原因?yàn)樗肿娱g存在氫鍵,沸點(diǎn)高;相對(duì)分子質(zhì)量H2Se大,范德華力強(qiáng),沸點(diǎn)比H2S高。答案為:水分子間存在氫鍵,沸點(diǎn)高;相對(duì)分子質(zhì)量H2Se大,范德華力強(qiáng),沸點(diǎn)比H2S高;
(4)①尋找與SO2互為等電子體的分子和離子,可從它們的相鄰元素進(jìn)行分析,由此得出分子和離子為:O3、NO2-(或其他合理答案)。答案為:O3;NO2-(或其他合理答案);
②氣態(tài)SO3分子中,S的價(jià)層電子數(shù)為3,則立體構(gòu)型為平面三角形;固態(tài)SO3形成三聚體環(huán)狀結(jié)構(gòu),該分子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4,則雜化軌道類型為sp3。答案為:平面三角形;sp3;
(5)Na2S的晶胞結(jié)構(gòu)中,黑球有4個(gè),而白球有8個(gè),則黑球代表的離子為硫離子(或S2-)。晶胞參數(shù)為a,則體對(duì)角線為a,體對(duì)角線上黑球與白球間的距離為體對(duì)角線長(zhǎng)度的,從而得出×a=(0.102+0.184)nm,a=0.661nm或nm。答案為:硫離子(或S2-);0.661或。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】合成氣(CO、H2)是一種重要的化工原料氣。合成氣制取有多種方法,如煤的氣化、天然氣部分氧化等;卮鹣铝袉栴}:
I.合成氣的制取
(1)煤的氣化制取合成氣。
已知:①H2O(g)=H2O(l) △H=-44kJ/mol;
②部分物質(zhì)的燃燒熱:
則反應(yīng)C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)的△H=___kJ/mol。
(2)天然氣部分氧化制取合成氣。
如果用O2(g)、H2O(g)、CO2(g)混合物氧化CH4(g),欲使制得的合成氣中CO和H2的物質(zhì)的量之比為1︰2,則原混合物中H2O(g)與CO2(g)的物質(zhì)的量之比為__。
Ⅱ.利用合成氣合成乙醇
在一定條件下,向容積為2L的恒容密閉容器中投入2molCO和4molH2,發(fā)生反應(yīng):2CO(g)+4H2(g)CH3CH2OH(g)+H2O(g)。
(1)寫出該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式__。
(2)下列情況能作為判斷反應(yīng)體系達(dá)到平衡的標(biāo)志是__(填序號(hào))。
A.壓強(qiáng)不再變化 B.平均摩爾質(zhì)量不再變化 C.密度不再變化
(3)反應(yīng)起始?jí)簭?qiáng)記為p1、平衡后記為p2,平衡時(shí)H2的轉(zhuǎn)化率為__。(用含p1、p2的代數(shù)式表示)
Ⅲ.合成乙醇的條件選擇
為探究合成氣制取乙醇的適宜條件,某科研團(tuán)隊(duì)對(duì)不同溫度、不同Rh質(zhì)量分?jǐn)?shù)的催化劑對(duì)CO的吸附強(qiáng)度進(jìn)行了研究,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖。CO的非離解吸附是指CO尚未乙醇化,離解吸附是指CO已經(jīng)乙醇化。
(1)結(jié)合圖像從低溫區(qū)、高溫區(qū)分析溫度對(duì)CO吸附強(qiáng)度的影響__;以及催化劑對(duì)CO吸附強(qiáng)度的影響__。
(2)用Rh作催化劑,合成氣制取乙醇的適宜溫度是__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某溶液可能含有Cl-、SO42-、CO32-、NH4+、Al3+、Cu2+、Fe3+和K+中的若干種。為檢驗(yàn)其中含有的離子,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):取該溶液10mL,加入過量的氫氧化鋇溶液并加熱,產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)色的氣體,同時(shí)產(chǎn)生白色沉淀,過濾;向上述濾液中通入足量CO2氣體,產(chǎn)生白色沉淀。下列關(guān)于原溶液的說法正確的是
A.至少存在4種離子B.Al3+、NH4+一定存在,Cl- 可能不存在
C.SO42﹣、CO32﹣至少含有一種D.Al3+、Cu2+、Fe3+一定不存在,K+可能存在
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國(guó)科學(xué)家提出了無需加入額外電解質(zhì)的鈉離子直接甲酸鹽燃料電池體系,其工作原理如圖所示。甲酸鈉(HCOONa)的水解為電極反應(yīng)和離子傳輸提供了充足的OH-和Na+。下列有關(guān)說法不正確的是
A.A極為電池的負(fù)極,且以陽(yáng)離子交換膜為電池的隔膜
B.放電時(shí),負(fù)極反應(yīng)為HCOO- +3OH- -2e- =CO32-+2H2O
C.當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.l mol電子時(shí),右側(cè)電解質(zhì)溶液質(zhì)量增加2.3g
D.與傳統(tǒng)的氯堿工業(yè)相比,該體系在不污染環(huán)境的前提下,可以實(shí)現(xiàn)同步發(fā)電和產(chǎn)堿
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組用如圖所示裝置制取氯氣,下列說法不正確的是
A.為了防止氯氣污染空氣,必須進(jìn)行尾氣處理
B.該裝置圖中存在兩處明顯錯(cuò)誤
C.該實(shí)驗(yàn)裝置中收集氯氣的方法不正確
D.在集氣瓶的導(dǎo)管口處放一片濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙可以檢驗(yàn)是否有氯氣逸出
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】丙烷的分子結(jié)構(gòu)可簡(jiǎn)寫成鍵線式結(jié)構(gòu),有機(jī)物A的鍵線式結(jié)構(gòu)為,有機(jī)物B與等物質(zhì)的量的H2發(fā)生加成反應(yīng)可得到有機(jī)物A,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A. 有機(jī)物A的一氯代物只有4種
B. 用系統(tǒng)命名法命名有機(jī)物A,名稱為2,2,3-三甲基戊烷
C. 有機(jī)物A的分子式為C8H18
D. B的結(jié)構(gòu)可能有3種,其中一種的名稱為3,4,4-三甲基-2-戊烯
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】中美科學(xué)家在銀表面首次獲得了二維結(jié)構(gòu)的硼烯,該科研成果發(fā)表在頂級(jí)刊《Science》上,并獲得重重點(diǎn)推薦。二維結(jié)構(gòu)的硼烯如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是( )
A.1mol硼原子核外電子數(shù)為3NA
B.1molBF3分子中共價(jià)鍵的數(shù)目為3NA
C.1molNaBH4與水反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4NA
D.硼烯有望代替石墨烯作“硼烯一鈉基“電池的負(fù)極材料
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫能源是最具應(yīng)用前景的能源之一,高純氫的制備是目前的研究熱點(diǎn)?衫锰(yáng)能光伏電池電解水制高純氨,工作示意圖如圖所示。通過控制開關(guān)連接K1和K2,可交替得到H2和O2,下列有關(guān)說法錯(cuò)誤的是( )
A.制H2時(shí),開關(guān)應(yīng)連接K1,產(chǎn)生H2的電極反應(yīng)式是2H2O+2e-=H2↑+2OH-
B.當(dāng)開關(guān)連接K2時(shí),電極3的反應(yīng)式為Ni(OH)2-e-+OH-=NiOOH+H2O
C.當(dāng)開關(guān)連接K2時(shí),電極2作陽(yáng)極,得到O2
D.電極3的作用是分別作陽(yáng)極材料和陰極材料,利用NiOOH和Ni(OH)2的相互轉(zhuǎn)化提供電子轉(zhuǎn)移
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】按要求填空:
(1)有機(jī)物命名:
________________________________;
___________________________________;
(2)依據(jù)名稱寫出物質(zhì):
3,4-二甲基-4-乙基庚烷 ______________;3,4,4-三甲基-1-戊炔 ______________。
(3)已知有機(jī)物降冰片二烯的分子結(jié)構(gòu)可表示為:
①降冰片二烯的分子式為 ______________;②降冰片二烯屬于 __________;
a.環(huán)烴 b.不飽和烴 c.烷烴 d.烯烴
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