【題目】第四周期中的18種元素具有重要的用途,在現(xiàn)代工業(yè)中備受青睞。
(1)鈦原子的價電子排布式為______________________,TiCl4沸點136℃,熔點-25℃,晶體類型為___________晶體。
(2)銅的第二電離能(I2)卻大于鋅的第二電離能,其主要原因是______________________。
(3)與As同主族的短周期元素是N、P。AsH3中心原子軌道雜化的類型_________________;一定壓強下將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時液化順序是______________________,理由是______________________。
(4)鉻是一種硬而脆抗腐蝕性強的金屬,常用于電鍍和制造特種鋼。下圖1為鉻的晶胞結構圖,則鉻晶胞屬于___________堆積;該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為___________。
(5)鈷晶體的一種晶胞(如圖2所示)的邊長為anm,密度為ρg·cm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則鈷原子半徑為___________mm,鈷的相對原子質量可表示為___________。
【答案】3d24s2 分子 氣態(tài)Cu失去一個電子變成結構為[Ar]3d10的Cu+,此時3d軌道處于全滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以Cu的第二電離能相對較大,而氣態(tài)Zn失去一個電子變成結構為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個電子,所以Zn的第二電離能相對較小。 sp3 NH3 AsH3PH3 NH3分子間有氫鍵,AsH3和PH3結構相似,而AsH3的相對分子質量大于PH3的相對分子質量,所以分子間作用力AsH3大于PH3 體心立方 68 a 5a3ρNA
【解析】
(1)根據(jù)鈦原子電子排布分析其價電子排布式,依據(jù)沸點判斷晶體類型;
(2)根據(jù)軌道中電子處于全滿、全空、半滿時較穩(wěn)定,再失去電子需要的能量較大來分析;
(3)與As同主族的短周期元素是N、P,所以AsH3的結構應與NH3相似,NH3分子之間有氫鍵,沸點較高;
(4)由圖1可以看出鉻晶胞屬于體心立方堆積,設晶胞參數(shù)(晶胞邊長)為anm,則晶胞體積為a3,鉻原子半徑為:a,根據(jù)均攤原則晶胞中含有鉻原子數(shù)為81/81=2,故鉻原子體積為:(a)32,進而求算該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率;
(5)根據(jù)晶胞結構,計算晶胞的體積,依據(jù)密度計算摩爾質量 。
(1)根據(jù)鈦原子電子排布式可知,鈦原子的價電子排布式為:3d24s2,由于TiCl4的熔、沸點較低,所以應為分子晶體;
本題答案為:3d24s2, 分子。
(2)氣態(tài)Cu失去一個電子變成結構為[Ar]3d10的Cu+,能量較低,而Cu的第二電離能相對較大(或氣態(tài)Zn失去一個電子變成結構為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個電子,所以Zn的第二電離能相對較。。
本題答案為:氣態(tài)Cu失去一個電子變成結構為[Ar]3d10的Cu+,此時3d軌道處于全滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以Cu的第二電離能相對較大,而氣態(tài)Zn失去一個電子變成結構為[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一個電子,所以Zn的第二電離能相對較小。
(3)氨分子中氮原子按sp3方式雜化,N與As同主族,所經(jīng)AsH3的結構應與NH3相似,AsH3中心原子雜化的類型為sp3,NH3分子之間有氫鍵,沸點較高,所以一定壓強下將AsH3和NH3.PH3的混合氣體降溫時首先液化的是NH3,由于AsH3和PH3均為分子晶體,AsH3的相對分子質量大于PH3的相對分子質量,所以分子間作用力AsH3大于PH3,故一定壓強下將AsH3、NH3和PH3的混合氣體降溫時液化順序是:NH3 AsH3PH3;
本題答案為:sp3、NH3 AsH3PH3、NH3分子間有氫鍵,AsH3和PH3結構相似,而AsH3的相對分子質量大于PH3的相對分子質量,所以分子間作用力AsH3大于PH3。
(4)由圖1可以看出鉻晶胞屬于體心立方堆積,設晶胞參數(shù)(晶胞邊長)為anm,則晶胞體積為a3,鉻原子半徑為:a,根據(jù)均攤原則晶胞中含有鉻原子數(shù)為81/81=2,故鉻原子體積為:(a)32,所以該晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為:[(a)32]/ a3=68;
本題答案為:體心立方,68。
(5)根據(jù)晶胞結構,在晶胞中含有鈷原子數(shù)為81/81=2,晶胞邊長為anm=acm,晶胞體積V=,由晶胞的邊長可求面對角線及體對角線,體對角線的長度是鈷原子半徑的4倍,鈷原子半徑為:anm,設鈷的相對原子質量為M,則1mol鈷的質量為2M g,ρ==2M/(NAV),M=5a3ρNA;
本題答案為:a 、5a3ρNA。
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【題目】甲~庚等元素在周期表中的相對位置如下表,己的最高價氧化物對應水化物有強脫水性,甲和丁在同一周期,甲原子最外層與最內(nèi)層具有相同電子數(shù)。下列判斷正確的是( )
A.丙與戊的原子序數(shù)相差18
B.氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:庚<己<戊
C.常溫下,甲和乙的單質均能與水劇烈反應
D.丁的最高價氧化物可用于制造光導纖維
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【題目】[化學—選修5:有機化學基礎]
利用化學方法合成味精的路線如下圖所示:
請回答以下問題:
(1)R的結構簡式為________;由A生成B的反應類型是________。
(2)F中含氧官能團的名稱為________;化合物H的化學名稱為________________。
(3)寫出由C生成D的化學方程式________________。
(4)寫出一種符合下列要求的A的同分異構體的結構簡式________。
①結構中含有六元環(huán),光譜測定顯示,分子結構中不存在甲基;
②能在NaOH溶液中發(fā)生水解反應;
③1mol該物質與足量金屬Na反應能夠生成0.5mol H2
(5)參照上述合成路線,寫出以苯丙酸()和甲醇(其它無機試劑任選),設計合成苯丙氨酸()的路線。_______________________________________________________________________
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【題目】下表是元素周期表的一部分,表中字母分別表示一種元素。請回答下列問題:
(1)a的三種核素分別為______、______、______。(用漢字表示)
(2)j是一種良好的____________材料,寫出元素j的氧化物的一種用途____________。
(3)a、d、f、g四種元素的原子半徑由小到大的順序為________(用元素名稱表示)。
(4)c、d、j、l四種元素最高價氧化物對應的水化物的酸性由強到弱的順序為______(用化學式表示)。
(5)上述元素形成的氫化物中最穩(wěn)定的是_____,溶于水顯堿性的是_____。
(6)e、k 兩種元素得電子能力強的是_____ (用元素符號表示)
(7)元素g、e 形成的原子個數(shù)1:1的化合物的化學式為_____,陰陽離子個數(shù)比為為______。
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【題目】綠色化學對化學反應提出了“原子經(jīng)濟性”(原子節(jié)約) 新概念及要求。理想的原子經(jīng)濟性反應是原料分子中的原子全部轉變成所需產(chǎn)物,不產(chǎn)生副產(chǎn)物,實現(xiàn)零排放。下列反應符合“原子經(jīng)濟性”要求的是( )
A.乙醇與氧氣在銀的催化作用下反應制備乙醛
B.乙烷與氯氣反應制備氯乙烷
C.以苯和乙烯為原料,在一定條件下反應生產(chǎn)乙苯
D.乙醇與濃硫酸共熱制備乙烯
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【題目】碳是地球上組成生命的最基本的元素之一,是形成單質及其化合物種類最多的元素。
(1)碳原子核外有________種不同空間運動狀態(tài)的電子。
(2)碳元素能形成多種無機物。
①CO的立體構型是______________與其互為等電子體的陰離子_________________。
②MgCO3分解溫度比CaCO3低的原因是_________________________。
(3)碳能與氫、氮、氧三種元素構成化合物CO(NH2)2,該分子中各元素的電負性由大到小的順序為________,其中C原子的雜化方式為_______,該物質易溶于水的主要原因是________________。
(4)CO是碳元素的常見氧化物,與N2互為等電子體,則CO的結構式為________
(5)圖為碳的另一種同素異形體金剛石的晶胞,其中原子坐標參數(shù)為A(0,0,0),B,C ;則D原子的坐標參數(shù)為________。
(6)立方氮化硼晶體的結構與金剛石相似,硬度與金剛石相當,晶胞邊長為361.5 pm。立方氮化硼的密度是________ g·cm-3(列出計算式即可,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。
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【題目】合成氨是人類科學技術上的一項重大突破,反應原理為N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92.4 kJ·mol-1。一種工業(yè)合成氨的簡式流程圖如下:
(1)①步驟Ⅱ中制氫氣的原理如下:
a.CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g);K1
b.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g);K2
則反應CH4(g)+2H2O(g)CO2(g)+4H2(g);K=___________(用含K1、K2的代數(shù)式表示)。
②T1溫度時,對于反應:CO(g)+ H2O(g)CO2(g)+ H2(g),向2 L的恒容密閉容器中通入一定量的CO和H2O(g)。若達到平衡后,反應放熱Q kJ,保持其他條件不變,只是向原平衡體系中再通入0.20 mol H2O(g),則下列說法正確的是_____________。
a.CO的轉化率將增大 b.達到新平衡時的反應熱ΔH > —Q
c.氣體的密度將不變 d.H2O的體積分數(shù)增大
(2)將3 molH2和2 molN2充入某恒溫恒壓容器中,發(fā)生合成氨的反應:3H2(g) +N2(g) 2NH3(g),達平衡時NH3的濃度為c mol·L-1。保持溫度不變,按下列配比分別充入該容器,平衡后NH3的濃度不為c mol·L-1的是_________。
a.6 molH2 + 4 molN2
b.0.75 molH2 + 0.75 molN2 + 0.5 molNH3
c.3 molH2+ 1 molN2 + 2 mol NH3
(3)H2O2作為氧化劑在反應時不產(chǎn)生污染物被稱為綠色氧化劑,因而受到人們越來越多的關注。為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答下列問題:
①定性圖甲可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢的定性分析比較得出結論。有同學提出將FeCl3溶液改為Fe2(SO4)3溶液,你認為___________,(填合理或不合理)
②定量如圖乙所示,實驗時均以生成40 mL氣體為準,其他可能影響實驗的因素均已忽略。檢查該裝置氣密性的方法是:關閉A的活塞,將注射器活塞向外拉出一段后松手,過一段時間后看__________,實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是_________________。
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【題目】某溫度下,在2 L的密閉容器中,加入1mol X(g)和2 mol Y(g)發(fā)生反應:X(g)+mY(g)3Z(g) ΔH<0,平衡時,X和Y的轉化率都是10%。下列敘述不正確的是
A.m=2
B.達平衡時,Z的體積分數(shù)為10%
C.達平衡后,保持容器體積不變,加熱,容器內(nèi)壓強將增大
D.將平衡后的容器體積壓縮至1L,X的濃度為0.45mol·L-1
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【題目】A是一種重要的化工原料,A的產(chǎn)量可以用來衡量一個國家的石油化工水平,D是具有果香氣味的烴的衍生物.A、B、C、D在一定條件下存在如下轉化關系部分反應條件、產(chǎn)物被省略.
(1)工業(yè)上,由石油獲得石蠟油的方法是______,由石蠟油獲得A是______填“物理”或“化學”變化.
(2)的化學式是______;的反應類型是______反應;寫出反應的化學方程式:______
(3)丁烷是由石蠟油獲得A的過程中的中間產(chǎn)物之一,寫出它的兩種同分異構體的結構簡式:______、______.
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