【題目】當(dāng)前材料科學(xué)的發(fā)展方興未艾。B、N、Ti、Cu、Zn都是重要的材料元素,其單質(zhì)和化合物在諸多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。

(1)單晶硅太陽能電池片加工時一般摻雜微量的銅,二價銅離子的價電子排布式為_____________。在高溫條件下Cu2O比CuO更穩(wěn)定,試從銅原子核外電子結(jié)構(gòu)變化角度解釋__________________

(2)BF3分子與NH3分子的空間構(gòu)型為__________、___________,BF3與NH3反應(yīng)生成的BF3·NH3分子中含有的化學(xué)鍵類型為_________________。

(3)金屬Ti的性能優(yōu)越,能與B、C、N、O等非金屬元素形成穩(wěn)定的化合物。電負性:C_____B(填“>”或“<”,下同),第一電離能:N_______O。

(4)月球巖石——玄武巖的主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),鈦酸亞鐵與濃硫酸反應(yīng)生成TiSO4,SO42-中S原子的雜化方式為________,用價層電子對互斥理論解釋SO32-的鍵角比SO42-鍵角小的原因__________________。

(5)ZnS在熒光體、涂料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其晶胞邊長為a cm,密度為__________g·cm-3

【答案】 3d9 Cu+價電子排布式為3d10,核外電子處于穩(wěn)定的半充滿狀態(tài) 平面三角形 三角錐形 極性共價鍵 配位鍵 > > sp3雜化 SO32-中孤對電子對對成鍵電子對的排斥作用比SO42-中成鍵電子對間的排斥作用大。

【解析】(1)價電子是原子在參與化學(xué)反應(yīng)時能夠用于成鍵的電子,是原子核外跟元素化合價有關(guān)的電子,二價銅離子的價電子排布式為 3d9 ;在高溫條件下Cu2OCuO更穩(wěn)定,試從銅原子核外電子結(jié)構(gòu)變化角度解釋:Cu+價電子排布式為3d10,核外電子處于穩(wěn)定的半充滿狀態(tài);(2)BF3sp2雜化,其中B原子的2s電子其中1個被激發(fā)到2p軌道,2s和兩個2p軌道雜化形成了sp2雜化軌道,所以是平面三角形NH3sp3雜化,其中N原子的2s上有兩個電子,雜化得到的4個軌道中有3個是單電子1個是雙電子,三個單電子和H形成共價鍵,一對孤對電子所以是三角錐形。故BF3分子與NH3分子的空間構(gòu)型為平面三角形、 三角錐形;BF3·NH3中B原子其價層電子數(shù)是4,采取sp3雜化,B原子含有3個σ 鍵一個配位鍵,該化合物中,B原子提供空軌道的原子、N原子提供孤電子對,B、N原子之間形成配位鍵,故BF3NH3反應(yīng)生成的BF3·NH3分子中含有的化學(xué)鍵類型為極性共價鍵、配位鍵;(3)同周期電負性從左到右由小變大,電負性:C>B;同一周期內(nèi)元素的第一電離能在總體增大的趨勢中有些特例,當(dāng)外圍電子在能量相等的軌道上形成全空(p0,d0,fo)、半滿(p3,d5,f7)或全滿(p6,d10,f14)結(jié)構(gòu)時,原子的能量較低,元素的第一電離能較大,故第一電離能:N>O。(4)SO42―的VSEPR模型為正四面體,沒有孤電子對,S原子的雜化方式是SP 3SO42-S原子的雜化方式為sp3雜化;用價層電子對互斥理論解釋SO32-的鍵角比SO42-鍵角小的原因:SO32-中孤對電子對對成鍵電子對的排斥作用比SO42-中成鍵電子對間的排斥作用大。(5)ZnS在熒光體、涂料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,晶胞中含Zn原子4個,含S為8×1/8+6×1/2=4,其晶胞邊長為a cm,密度為ρ= g·cm-3。

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:

【題目】X、Y、Z、W是原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。通常狀況下,X與W元素均能形成-1價的氣態(tài)氫化物,Y為同周期主族元素中原子半徑最大的元素。X、Z和W的原子最外層電子教之和為20;卮鹣铝袉栴}:

(1)X在兀素周期表中的位置是______________。

(2)X和Y元素簡單離子的半徑較大的是_____(填離子符號);Z和W元素氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性較強的是______(填化學(xué)式)。

(3)Y的氧化物中既含離子鍵又含共價鍵的是_____(用電子式表示)。

(4)Z的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液(過量)和氧化亞銅共熱,反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以某種軟錳礦(主要成分MnO2,同時含有FeCO3、Al2O3、SiO2等)為主要原料生產(chǎn)KMnO4的一種流程圖如下:

已知Mn(OH)2被空氣氧化;Fe(OH)3Al(OH)3常數(shù)依次為4.0×10-38、1.3×10-33

(1)濾渣A的化學(xué)式_________;溶液B中的主要離子有______________。

(2)為避免引雜質(zhì),調(diào)節(jié)pH加入的物質(zhì)____________;調(diào)節(jié)pH過程中,后析出的

沉淀是________________。

(3)濃酸與MnO2反應(yīng)也能生成Mn2+,其化學(xué)方程式是___________________。

(4) K2MnO4在酸性、中性環(huán)境下都會歧化生成MnO4-MnO2,則③原料應(yīng)保證_______________

步溶解水應(yīng)煮的目的是_____________________。

(5)步的陽極電極反應(yīng)式是____________;該法電解時產(chǎn)生污染,其因是________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在無色透明的強酸性溶液中能大量共存的離子組是( )

A. Ca2+、Na+NO3-、CO32- B. Na+Cl-、NH4+SO42-

C. K+、Cl-HCO3-、NO3- D. Ca2+、Na+、Fe3+NO3-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】通過NO傳感器可監(jiān)測汽車排放尾氣中NO含量,其工作原理如圖所示,下列說法正確的是

A. O2-向正極移動

B. 負極的電極反應(yīng)式為:NO2e-+O2-=NO2

C. O2的電極反應(yīng)產(chǎn)物是H2O

D. 反應(yīng)消耗的NOO2的物質(zhì)的量之比為1:2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】K2SO4FeCl3混合溶液中滴入Ba(OH)2溶液,當(dāng)SO42-離子完全沉淀時,Fe3+也同時被完全沉淀,則原混合溶液中K2SO4FeCl3的物質(zhì)的量濃度之比為( )

A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 3:2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】乙酸丁酯是優(yōu)良的有機溶劑,因有愉快的果香氣味,也用于香料工業(yè)。實驗室制取乙酸丁酯的有關(guān)信息及裝置示意圖如下:

密度/(g·cm-3)

沸點/℃

水溶性

1-丁醇

0.81

117.7

可溶

乙 酸

1.05

117.9

互溶

乙酸丁酯

0.88

126.3

微溶

實驗操作流程為:

(1)裝置a的名稱是_____________,其中冷卻水的流動方向是____________

(2)制取乙酸丁酯的化學(xué)方程式為___________________________________。加熱回流時,分水器中液體分為兩層,適時放出水使上層液體流入燒瓶b,從平衡角度考慮,分水器的作用是________________________________________。

(3)反應(yīng)結(jié)束后,把分水器中的酯層和b中的反應(yīng)液一起倒入分液漏斗中。在分液漏斗中加入10mL水洗滌,除去下層,上層繼續(xù)用10mL10%Na2CO3溶液洗滌至中性,分液后將上層液體再用10mL水洗滌,除去溶于酯中的少量無機鹽。下列說法不正確的是____________(填序號)。

A.最初用10mL水洗滌的目的是除去酸及少量的正丁醇

B.用10mL10%Na2CO3洗滌的目的是除去殘留的硫酸和乙酸

C.分液時先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從上口倒出

D.分液時先將水層從分液漏斗的下口放出,再將乙酸丁酯從下口放出

(4)在洗滌、分液后的乙酸丁酯中加入少量無水硫酸鎂,其目的是________________________

(5)在蒸餾操作中,儀器選擇及安裝都正確的是________(填標(biāo)號)。

(6)本實驗的產(chǎn)率是_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品,主要成分為CO、CO2、N2等,其中CO含量約占25%左右。

(1)研究表明,由CO可以直接合成多種化工產(chǎn)品,如生產(chǎn)甲醇。

已知:2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(l)△H=-1453kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)△H=-571.6kJ·mol-1

CO(g)+2H2(g)=CH3OH(l)△H=-128.1kJ·mol-1。則CO(g)燃燒熱為__________kJ·mol-1。

(2)人體中肌紅蛋白(Mb)與血紅蛋白(Hb)的主要功能為運輸氧氣與二氧化碳。肌紅蛋白(Mb)可以與小分子X(如氧氣或一氧化碳)結(jié)合,反應(yīng)方程式為:Mb(aq)+X(g)MbX(aq)

①通常用p表示分子X的壓力,p0表示標(biāo)準狀態(tài)大氣壓,若X分子的平衡濃度為p/p0,寫出上述反應(yīng)的平衡常數(shù)表達式:K=__________.請用p/p0及K表示吸附小分子的肌紅蛋白(MbX)占總肌紅蛋白的比例__________。

②在常溫下,肌紅蛋白與CO結(jié)合反應(yīng)的平衡常數(shù)K(CO)遠大于與O2結(jié)合的平衡常數(shù)K(O2),下圖最能代表結(jié)合率(f)與此兩種氣體壓力(p)的關(guān)系的是____________

③人體中的血紅蛋白(Hb)同樣能吸附O2、CO2和H+,相關(guān)反應(yīng)方程式及其化學(xué)平衡常數(shù)分別是:

Ⅰ.Hb(aq)+H+(aq)HbH+(aq);K1

Ⅱ.HbH+(aq)+O2(g)HbHO2(aq)+H+;K2

Ⅲ.Hb(aq)+O2(g)HbO2(aq)K3

Ⅳ.HbO2(aq)+H+(aq)+CO2(g)Hb(H+)CO2(aq)+O2(g);△H4

則K3=__________(用K1、K2表示),若低溫下反應(yīng)Ⅳ能自發(fā)進行,則該反應(yīng)△H____0,△S__0(填“>”“<”或“=”)

(3)CO2的處理方法有多種,將少量CO2氣體通入石灰乳中充分反應(yīng),達到平衡后,測得溶液中c(OH-)=cmol/L,則c(CO32-)=_____mol/L(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。(已知Kap(CaCO3)=a,Kap[Ca(OH)2]=b)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)性質(zhì)的比較,不能用元素周期律解釋的是( )
A.酸性:H2SO4>H3PO4
B.非金屬性:Cl>Br
C.堿性:NaOH>Mg(OH)2
D.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3

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