能源問題日益成為制約國際社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸，越來越多的國家開始實(shí)行“陽光計劃”，開發(fā)太陽能資源，尋求經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新動力．
（1）太陽能熱水器中常使用一種以鎳或鎳合金空心球?yàn)槲談┑奶柲芪鼰嵬繉�，寫出基態(tài)鎳原子的外圍電子排布式
 
，它位于周期表
 
區(qū)．
（2）1985年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的C60分子是由60個碳原子構(gòu)成的，它的形狀像足球（圖3），因此又叫足球烯．足球烯衍生物由于具有良好的光電性能，在太陽能電池的應(yīng)用上具有非常光明的前途．1991年科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)一種碳的單質(zhì)--碳納米管，它是由六邊環(huán)形的碳原子構(gòu)成的管狀大分子（圖4）．圖1、圖2分別是金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)示意圖，圖中小黑點(diǎn)或小黑圈均代表碳原子．
①在金剛石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，含有共價鍵形成的碳原子環(huán)，其中最小的環(huán)上有
 
（填數(shù)字）個碳原子，每個碳原子上的任兩個C-C鍵的夾角都是
 
（填角度）．如果C-C鍵的鍵能是ωkJ/mol，則將12g金剛石碳碳鍵完全破壞掉需要的能量
 
kJ．
②由圖5石墨的晶體結(jié)構(gòu)俯視圖可推算在石墨晶體中，每個正六邊形平均
所占有的C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為
 
．
③足球烯（C60）分子中碳原子軌道的雜化類型為
 
；1molC60分子中σ鍵的數(shù)目為
 
個．
④金剛石、石墨、足球烯和碳納米管物理性質(zhì)存在較大差異的原因是：
 
．常溫下足球烯和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)比金剛石和石墨
 
（填“活潑”或“一樣”）理由是：
 
．
⑤燃?xì)淦囍陨形创竺娣e推廣除較經(jīng)濟(jì)的制氫方法尚未完全解決外，制得H2后還需解決貯存問題，在上述四種碳單質(zhì)中有可能成為貯氫材料的是：
 
．
考點(diǎn)：晶胞的計算,原子核外電子排布
專題：
分析：（1）28號元素鎳，核外有28個電子，根據(jù)構(gòu)造原理寫出其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡化形式；根據(jù)價電子排布式判斷所在分區(qū)；
（2）①根據(jù)教材圖象分析最小的環(huán)上碳原子個數(shù)；根據(jù)碳原子與其周圍的碳原子形成的結(jié)構(gòu)判斷夾角；根據(jù)12g金剛石含有碳碳鍵數(shù)目判斷所需能量；
②根據(jù)均攤法計算碳原子數(shù)和碳碳鍵數(shù)目；
③根據(jù)每個碳原子含有的σ鍵個數(shù)確定其雜化方式，利用均攤法計算σ鍵個數(shù)；
④由圖可知：金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質(zhì)有較大差異的原因；根據(jù)碳的原子結(jié)構(gòu)推測，常溫下足球烯和納米碳管的化學(xué)性質(zhì)．并請你設(shè)計一個“在充滿氧氣的密閉容器里使之燃燒”的實(shí)驗(yàn)方案，證明足球烯和碳納米管都是由碳元素組成的單質(zhì)；
⑤根據(jù)以上各物質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)考慮．
解答： 解：（1）28號元素鎳，核外有28個電子，根據(jù)構(gòu)造原理知其基態(tài)鎳原子的核外電子排布式的簡化形式為：[Ar]3d84s2；價電子排布式為：3d84s2，電子最后排在d軌道，元素排在d區(qū)，故答案為：[Ar]3d84s2；d；
（2）①金剛石是原子晶體，在原子晶體里，原子間以共價鍵相互結(jié)合，形成三維的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；在金剛石晶體里，每個碳原子以四個共價鍵對稱的與相鄰的4個碳原子結(jié)合，碳原子采取sp3雜化方式形成共價鍵，所以碳原子與其周圍的4個碳原子形成正四面體結(jié)構(gòu)，所以夾角是 109°28′；每條碳碳鍵被兩個碳原子共有，每個碳原子可形成四條鍵，所以碳碳鍵物質(zhì)的量=
12g
12g/mol
×4×
1
2
=2mol，C-C鍵的鍵能是ωkJ/mol，所需能量=2mol×ωkJ/mol=2ωkJ/mol，
故答案為：6；109°28′；2ωkJ/mol；
②每個碳原子被三個碳環(huán)共有，每個碳環(huán)含有碳原子數(shù)為：6×
1
3
=2，；每條碳碳雙鍵被兩個碳環(huán)共有，每個碳環(huán)含有6×
1
2
=3條碳碳鍵，C原子數(shù)與C-C鍵數(shù)之比為2：3，故答案為：2：3；
③每個碳原子含有的σ鍵個數(shù)且不含孤電子對，所以采用sp2 雜化，每個碳原子含有的σ鍵個數(shù)為，所以1mol C60分子中σ鍵的數(shù)目=
3
2
×60×NA=90NA，
故答案為：sp2；90NA；
④金剛石、石墨、足球烯、碳納米管物理性質(zhì)有較大差異，性質(zhì)是由結(jié)構(gòu)決定的；根據(jù)題目給出的結(jié)構(gòu)圖，可知碳原子排列不同，導(dǎo)致了物理性質(zhì)有較大差異；根據(jù)碳的原子結(jié)構(gòu)推測，常溫下足球烯和納米碳管的化學(xué)性質(zhì)不活潑，因?yàn)樗鼈兙怯商荚訕?gòu)成的單質(zhì)，碳原子的最外層為4個電子，常溫下不易得失電子，化學(xué)性質(zhì)是由原子最外層電子數(shù)決定，故答案為：碳原子排列不同；一樣；因?yàn)樗鼈兙怯商荚訕?gòu)成的單質(zhì)，碳原子的最外層為4個電子，常溫下不易得失電子；
⑤由于碳納米管表面積大，可以用作貯氫材料，故答案為：碳納米管．
點(diǎn)評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)，以碳元素的四種單質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)圖為中心命題點(diǎn)，綜合了物質(zhì)結(jié)構(gòu)中相應(yīng)的知識點(diǎn)，解決此題應(yīng)具備一定的處理信息和空間想象能力．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的相對位置如圖，W原子的最外層電子數(shù)是其最內(nèi)層電子數(shù)的3倍．下列判斷正確的是（　　）
A、原子半徑：X＞Y＞Z＞W(wǎng)
B、含Y元素的鹽溶液有的顯酸性，有的顯堿性
C、最簡單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Z＞W(wǎng)
D、X的氫化物能與其最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)生成鹽

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

“天藍(lán)藍(lán)海藍(lán)藍(lán)，海邊小城威海衛(wèi)”．威海海水資源豐富，回答下列問題：
（1）海水中主要含有
 
等離子（寫離子符號，至少答出4種）．
（2）海水脫硫是一種有效除去火力發(fā)電產(chǎn)生的SO2的方法．其工藝流程如圖甲所示，天然海水吸收了含硫煙氣后，要用O2進(jìn)行氧化處理，其反應(yīng)的化學(xué)方程式是：
 
；氧化后的“海水”需要用大量的天然海水與之混合后才能排放，該操作的主要目的是
 
．
（3）圖乙是海水綜合利用的一個方面．

請回答下列問題：
Ⅰ．①步主要反應(yīng)的離子方程式：
 
．溴及其化合物的用途有很多，寫出其中的一種
 
．
Ⅱ．第③步需要加入
 
，其前面分離出氫氧化鎂的操作稱為
 
，將鎂條在二氧化碳中燃燒的產(chǎn)物為
 
．
Ⅲ．粗鹽水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等雜質(zhì)，通過如下幾個實(shí)驗(yàn)步驟，可制得純凈的食鹽水：①加入稍過量的Na2CO3溶液；
②加入稍過量的NaOH溶液；
③加入稍過量的BaCl2溶液；
④滴入稀鹽酸至無氣泡產(chǎn)生；
⑤過濾
正確的操作順序是
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

選修四模塊的平衡理論主要包括：化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡和溶解平衡四種，且均符合勒夏特列原理．請回答下列問題：
（1）一定溫度下，在一個固定容積的密閉容器中，可逆反應(yīng) A（g）+2B（g）?4C （g）△H＞0 達(dá)到平衡時，c（A）=2mol?L-1，c （ B）=7mol?L-1，c （ C）=4mol?L-1．試確定B的起始濃度c （B）的取值范圍是
 
；若改變條件重新達(dá)到平衡后體系中C的質(zhì)量分?jǐn)?shù)增大，下列措施可行的是
 
．
A．增加C的物質(zhì)的量         B．加壓
C．升溫                   D．使用催化劑
（2）常溫下，取 pH=2的鹽酸和醋酸溶液各100mL，向其中分別加入適量的Zn粒，反應(yīng)過程中兩溶液的pH變化如圖所示．則圖中表示醋酸溶液中pH變化曲線的是
 
 （ 填“A”或“B”）． 設(shè)鹽酸中加入的Zn質(zhì)量為m1，醋酸溶液中加入的Zn質(zhì)量為 m2． 則
m1
 
 m2 （ 選填“＜”、“=”、“＞”） 
（3）在體積為3L的密閉容器中，CO與H2在一定條件下反應(yīng)生成甲醇：CO （ g）+2H2（ g）→CH3OH（g）△H=-91kJ?mol-1．反應(yīng)達(dá)到平衡時，平衡常數(shù)表達(dá)式K=
 
，升高溫度，K值
 
（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（4）難溶電解質(zhì)在水溶液中也存在溶解平衡．在常溫下，溶液里各離子濃度以它們化學(xué)計量數(shù)為方次的乘積是一個常數(shù)，叫溶度積常數(shù)．例如：Cu（OH）2（s）?Cu2+ （aq）+2OH- （ aq），Ksp=c （Cu2+ ） c 2（OH - ）=2×10 -20．當(dāng)溶液中各離子濃度計量數(shù)方次的乘積大于溶度積時，則產(chǎn)生沉淀．若某CuSO4溶液里c（ Cu2+）=0.02mol?L-1，如果生成Cu（OH）2沉淀，應(yīng)調(diào)整溶液pH，使pH大于
 
； 要使0.2mol?L-1的CuSO4 溶液中Cu2+沉淀較為完全 （ 使Cu2+濃度降至原來的萬分之一）則應(yīng)向溶液里加NaOH溶液，使溶液pH等于
 
．
（5）常溫下，某純堿（Na2CO3） 溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色．則該溶液呈
 
性．在分析該溶液遇酚酞呈紅色原因時，甲同學(xué)認(rèn)為是配制溶液所用的純堿樣品中混有NaOH 所致；乙同學(xué)認(rèn)為是溶液中Na2CO3電離出的CO32-水解所致．請你設(shè)計一個簡單的實(shí)驗(yàn)方案用來評判甲乙兩位同學(xué)的觀點(diǎn)是否正確（包括操作、現(xiàn)象和結(jié)論）
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

目前，“低碳經(jīng)濟(jì)”備受關(guān)注，CO2的產(chǎn)生及有效開發(fā)利用成為科學(xué)家研究的重要課題．試運(yùn)用所學(xué)知識，解決下列問題：
（1）已知某反應(yīng)的平衡表達(dá)式為：k=
c2(H2)?c(CO2)
c2(H2O)
它所對應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)為：
 

（2）一定條件下，將C（s）和H2O（g）分別加入甲、乙兩個密閉容器中，發(fā)生（1）中反應(yīng)：其相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示：
容器 容積/L 溫度/℃ 起始量/mol 平衡量/mol 達(dá)到平衡所需時間/min
C（s） H2O（g） H2（g）
甲 2 T1 2 4 3.2 8
乙 1 T2 1 2 1.2 3
①T1℃時，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K=
 

②乙容器中，當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到1.5min時，H2O（g）的物質(zhì)的量濃度
 
 （填選項(xiàng)字母）．
A．=0.8mol?L-1    B．=1.4mol?L-1    C．＜1.4mol?L-1    D．＞1.4mol?L-1
③丙容器的容積為1L，T1℃時，按下列配比充入C（s）、H2O（g）、CO2（g）和H2（g），達(dá)到平衡時各氣體的體積分?jǐn)?shù)與甲容器完全相同的是
 
（填選項(xiàng)字母）．
A.0.6mol、1.0mol、0.5mol、1.0mol
B.0.6mol、2.0mol、0mol、0mol
C.1.0mol、2.0mol、1.0mol、2.0mol
D.0.25mol、0.5mol、0.75mol、1.5mol
（3）在一定條件下，科學(xué)家利用從煙道氣中分離出CO2與太陽能電池電解水產(chǎn)生的H2合成甲醇，已知CH3OH、H2的燃燒熱分別為：△H=-725.5kJ/mol、△H=-285.8kJ/mol，寫出工業(yè)上以CO2、H2合成CH3OH的熱化學(xué)方程式：
 
．
（4）將燃煤廢氣中的CO2轉(zhuǎn)化為甲醚的反應(yīng)原理為：
2CO2（g）+6H2（g）
催化劑
CH3OCH3（g）+3H2O（g）
已知一定壓強(qiáng)下，該反應(yīng)在不同溫度、不同投料比時，CO2的轉(zhuǎn)化率見下表：
投料比[
n(H2)
n(CO2)
]		 500K 600K 700K 800K
1.5 45% 33% 20% 12%
2.0 60% 43% 28% 15%
3.0 83% 62% 37% 22%
①該反應(yīng)的焓變△H
 
0，熵變△S
 
0（填＞、＜或=）．
②用甲醚作為燃料電池原料，在堿性介質(zhì)中該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式
 
．若以1.12L?min-1（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的速率向該電池中通入甲醚（沸點(diǎn)為-24.9℃），用該電池電解500mL 2mol?L-1 CuSO4溶液，通電0.50min后，理論上可析出金屬銅
 
g．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

鋼鐵是21世紀(jì)用途最廣的結(jié)構(gòu)材料和功能材料．其成分主要是Fe和少量C．
（1）工業(yè)上在煉鐵高爐中用CO熱還原Fe2O3冶煉鐵．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
 
．
（2）鐵鎂合金是目前已發(fā)現(xiàn)的儲氫密度最高的儲氫材料之一，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖（黑球代表Fe，白球代表Mg）．則鐵鎂合金的化學(xué)式為
 
．
（3）Fe3+的電子排布式為
 
；CH3+微粒的中心原子雜化軌道類型為
 
；
（4）向一定量的FeCl3溶液中加入適量KSCN溶液，溶液變紅色．該反應(yīng)體系中存在化學(xué)平衡
 
（用反應(yīng)式表示）；
向上述紅色溶液中加入Mg（OH）2固體，可觀察到溶液紅色變淺，有紅褐色沉淀析出．試用平衡移動原理解釋該現(xiàn)象
 
．（不考慮SCN-與Mg2+反應(yīng)）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

如圖是某工廠對海水資源進(jìn)行綜合利用的示意圖．

請回答下列問題：
（1）用離子交換膜電解飽和食鹽水時，精制的飽和食鹽水應(yīng)該加入到
 
極室．
（2）已知在離子交換膜電解槽中，理論上每小時通過1安培的直流電，每槽可以產(chǎn)生1.492g的燒堿，某工廠用300個電解槽串聯(lián)生產(chǎn)8小時，制得32%的燒堿溶液（密度為1.342×103kg/m3）113m3，電解槽的電流強(qiáng)度1.45×104A，該電解槽的電解效率為
 
．
（3）示意圖中制取NaHCO3的化學(xué)方程式為
 
．
（4）有人提出直接加熱Mg（OH）2得到MgO，再電解熔融MgO得金屬M(fèi)g，這樣可簡化流程．請判斷該方案是否可行，并說明理由
 
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

已知下列熱化學(xué)方程式：
①CaCO3（s）=CaO+CO2（g）；△H=177.7KJ
②C（s）+H2O（s）=CO2（g）+H2（g）；△H=-131.3KJ/mol
③
1
2
H2SO4（l）+NaOH（l）=
1
2
 Na2SO4（l）+H2O（l）；△H=-57.3KJ/mol
④C（s）+O2（g）=CO2（g）；△H=-393.5KJ/mol
⑤CO（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）；△H=-283KJ/mol
⑥HNO3（aq）+NaOH（aq）=NaNO3（aq）+H2O（l）；△H=-57.3KJ/mol
⑦2H2（g）+O2（g）=2H2O（l）：△H=-517.6KJ/mol
（1）上述熱學(xué)方程式中，不正確的有
 
，（填編號），不正確的理由分別是
 
．
（2）根據(jù)上述信息，寫出C轉(zhuǎn)化為CO的熱化學(xué)方程式
 
．
（3）上述反應(yīng)中，表示燃燒熱的熱化學(xué)方程式有
 
（填編號）表示中和熱的熱化學(xué)方程式有
 
．（填編號）

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

高鐵酸鉀是一種高效綠色水處理劑，其工業(yè)制備的反應(yīng)原理為2Fe（OH）3+3KClO+4KOH═2K2FeO4+3KCl+5H2O，下列說法正確的是（　　）
A、制備高鐵酸鉀用ClO-做還原劑
B、制備高鐵酸鉀時1 mol Fe（OH）3得到3 mol 電子
C、高鐵酸鉀中鐵的化合價為+7
D、用高鐵酸鉀處理水時，其還原產(chǎn)物能水解產(chǎn)生具有強(qiáng)吸附能力的膠體

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