【題目】中國(guó)科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所有機(jī)氟化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室在尋找新的反應(yīng)砌塊的過(guò)程中,意外發(fā)現(xiàn)一種安全、高效合成罕見(jiàn)的硫(Ⅵ)氟類無(wú)機(jī)化合物(氟磺;B氮)的方法,該化合物對(duì)于一級(jí)胺類化合物有極高的重氮轉(zhuǎn)移反應(yīng)活性和選擇性.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

(1)基態(tài)硫的價(jià)電子排布為_________________,氟的最高能級(jí)中電子云的形狀為_______________.

(2)中四種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>___________________.

(3)NaN3為原料在一定條件下可合成(氟磺;B氮).

NaN3中陰離子的中心氮原子的雜化方式為__________________.

中不存在_______________(填字母).

A.極性鍵B.非極性鍵C.離子鍵D.金屬鍵E.σF.π

(4)HSC≡NHN=C=S均為疊氮酸(HN3)的等電子體,二者的沸點(diǎn): HSC≡NHN=C=S,其原因是_________________,HSC≡N、HN=C=S晶體中,有一種采用分子密堆積,即配位數(shù)為12,該物質(zhì)是_____________________(填結(jié)構(gòu)式).

(5)NaN3晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示.

①晶體中,每個(gè)Na+周圍與它距離最近且相等的Na+共有_____________個(gè)

②設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶胞參數(shù)為apm,則NaN3晶體的密度為_____________g·cm-3(列出計(jì)算式).

【答案】3s23p4 啞鈴形 FNOS sp D HN=C=S分子間存在氫鍵 HSC≡N 12

【解析】

(1)S元素為16號(hào)元素,基態(tài)S原子核外電子排布式1s22s22p63s23p4[Ne]3s23p4,價(jià)電子排布為3s23p4;F元素為9號(hào)元素,最高能級(jí)為2p,電子云形狀為啞鈴形;

(2)N、O、F原子核外均有2層電子,S原子核外有3層電子,所以S的第一電離能最小,同周期主族元素自左至右第一電離能呈增大趨勢(shì),但N原子2p能級(jí)半滿,能量更低,第一電離能大于O,所以四種元素第一電離能由大到小順序?yàn)?/span>FNOS;

(3)NaN3中陰離子為N,中心N原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)為=2,所以為sp雜化;

②該物質(zhì)由陰陽(yáng)離子構(gòu)成,所以存在離子鍵;氮硫單鍵、氮碳單鍵等均為σ鍵,且均為極性鍵;氧硫雙鍵、氮碳雙鍵均含π鍵;碳碳雙鍵為同種元素形成的共價(jià)鍵,所以為非極性鍵;該物質(zhì)既不是金屬單質(zhì)也不是合金,所以不含金屬鍵,所以選D;

(4)HN=C=SN原子與H原子相連,所以可以形成分子間氫鍵,導(dǎo)致沸點(diǎn)較高;由于氫鍵具有方向性,所以HN=C=S晶體中不是密堆積,所以采用分子密堆積的是HSC≡N;

(5)①以頂面面心的Na+為例,該晶胞中距離其最近且相等的Na+位于頂面的四個(gè)頂點(diǎn)以及與頂面相鄰的四個(gè)面的面心,位于該晶胞上方的晶胞中還有4個(gè)面心,所以共有12個(gè);

②根據(jù)均攤法該晶胞中Na+的個(gè)數(shù)為=4,N的個(gè)數(shù)為4,所以晶胞的質(zhì)量為m=g,晶胞的體積V=a3pm3=(a×10-10)3cm3,所以晶胞的密度為=g·cm3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】環(huán)戊二烯基鐵[ Fe(C5H5)2]是一種有機(jī)過(guò)渡金屬化合物,常溫下為橙黃色粉末,難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑,溫度超過(guò)100 °C能夠升華,實(shí)驗(yàn)室制備環(huán)戊二烯基鐵的裝置和步驟如下:

實(shí)驗(yàn)步驟:

步驟1:在三頸燒瓶中加入10mL乙二醇二甲醚(作溶劑)和4. 5 g研細(xì)的 KOH 粉末,通入氮?dú)獠㈤_(kāi)啟磁力攪拌器 ,然后加入1. 5mL環(huán)戊二烯(過(guò)量);

步驟2:將1.5g FeCl24H2O溶于5 mL二甲基亞砜中 ,并轉(zhuǎn)入滴液漏斗中,將步驟1中的混合物猛烈攪拌10 min,打開(kāi)滴液漏斗將氯化亞鐵的二甲基亞砜溶液在45 min鐘左右滴完;

步驟3:關(guān)閉滴液漏斗,在氮?dú)獗Wo(hù)下繼續(xù)攪拌30 min;

步驟4:將反應(yīng)后的混合液倒入100 m L燒杯內(nèi),加入少量鹽酸除去剩余的KOH,再加入20mL 水,繼續(xù)攪拌懸濁液15min,抽濾產(chǎn)物,并用水洗滌產(chǎn)物3~4次,最后將產(chǎn)物鋪在面皿上,置于真空干燥器內(nèi)干燥;卮鹣铝袉(wèn)題:

1)儀器a的作用是___________________。

2)制備過(guò)程中若不通入氮?dú),?huì)降低環(huán)戊二烯基鐵的產(chǎn)率,試分析其中的原因: __________

3)硅油的主要作用是______。

4)步驟4中分離環(huán)戊二烯基鐵也可采用如下方法,請(qǐng)將分離步驟補(bǔ)充完整:向反應(yīng)后的混合液加入10 mL乙醚(ρ= 0.71g cm-3 充分?jǐn)嚢,然后轉(zhuǎn)入_____(填儀器名稱)中,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,待液體分層后_____________(填完整操作過(guò)程),將含有二環(huán)戊二烯基合鐵的溶液在通風(fēng)櫥中蒸發(fā)得到二環(huán)戊二烯基合鐵粗產(chǎn)品。

5)可采用如圖所示的簡(jiǎn)易裝置分離提純環(huán)戊二烯基鐵。將顆粒狀環(huán)戊二烯基鐵放入蒸發(fā)皿中并小火加熱,環(huán)戊二烯基鐵在扎有小孔的濾紙上凝結(jié),該分離提純方法的名稱是_______________,裝置棉花的作用是___________

6)若最終制得環(huán)戊二烯基鐵質(zhì)量為 0.16g,則產(chǎn)率為_____%(保留一位小數(shù))。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列指定反應(yīng)的離子方程式正確的是

A.鈉與水反應(yīng):Na+H2O==Na++OH-+H2

B.AlCl3溶液中加入過(guò)量氨水:Al3++4NH3·H2O=+4+2H2O

C.FeCl3溶液凈水原理:Fe3++3H2O=Fe(OH)3↓+3H+

D.用飽和Na2CO3溶液處理重晶石:BaSO4+-==BaCO3+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列離子方程式書(shū)寫(xiě)正確的是

A.NH4HSO4溶液中滴加NaOH溶液至水的電離程度最大:2OHNH4H=NH3·H2OH2O

B.硫酸型酸雨久置,pH減。

C.Cl2通入少量FeBr2溶液中:2Fe2Cl2=2Fe32Cl

D.4mol·L1NaAlO2溶液和7mol·L1的鹽酸等體積混合:7HH2O=3Al(OH)3Al3

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】298K時(shí)用0.05mol·L1氨水滴定20mL0.05mol·L1的疊氮酸(HN3)溶液,滴定過(guò)程中混合溶液的電阻率變化情況如圖所示,已知NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.7×105HN3的電離常數(shù)Ka=1.9×105.下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是

A.電阻率與離子濃度和離子所帶電荷有關(guān)

B.a、b、c、d四點(diǎn)中,水的電離程度最大的是c

C.c~d之間可能存在:c(N3)=c(NH4)>c(H)=c(OH)

D.若用0.05mol·L1HN3溶液滴定20mL0.05mol·L1氨水,則所得曲線完全相同

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列表達(dá)方式或說(shuō)法正確的是( )

A. 基態(tài)到激發(fā)態(tài)產(chǎn)生的光譜是發(fā)射光譜

B. 氯化銨的電子式:

C. NH3、H2O、CO2、HCl 四分子中孤電子對(duì)最多的是 CO2

D. 硫離子的核外電子排布式 1s22s22p63s23p4

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】鋼鐵的電化學(xué)腐蝕原理如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法中錯(cuò)誤的是(

A. 鐵片里的鐵和碳與食鹽水形成無(wú)數(shù)的微小原電池

B. 鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)

C. 負(fù)極的電極反應(yīng)方程式為O24e2H2O=4OH

D. 放置一段時(shí)間后,鐵片上有鐵銹出現(xiàn)

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】3周期某元素的原子,其最外層3p軌道上有一個(gè)未成對(duì)電子,則關(guān)于該元素的描述正確的是(

A.該元素最高價(jià)氧化物的水化物肯定是一種強(qiáng)酸

B.該元素單質(zhì)可能是一種黃綠色的氣體

C.該元素最高價(jià)氧化物的水化物肯定是一種強(qiáng)堿,只能與酸反應(yīng)

D.該元素的原子半徑在同周期中肯定是最小的稀有氣體元素除外

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