【題目】Al、Ti、Co、Cr、Zn 等元素形成的化合物在現(xiàn)代工業(yè)中有廣泛的用途;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列狀態(tài)的鋁中,電離最外層的一個電子所需能量最小的是_____(填標號)。
A.[Ne]3s1 B.[Ne]3s2 C.[Ne]3s23p1 D.[Ne] 3s13p2
(2)熔融 AlCl3 時可生成具有揮發(fā)性的二聚體 Al2Cl6,二聚體 Al2Cl6 的結構式為_____;(標出配位鍵)其中 Al 的配位數(shù)為_________。
(3)與鈦同周期的所有副族元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與基態(tài)鈦原子相同的元素有_____種。
(4)Co2+的價電子排布式_________。NH3 分子與 Co2+結合成配合物[Co(NH3)6]2+,與游離的氨分子相比,其鍵角∠HNH_____(填“較大”,“較小”或“相同”),解釋原因_____。
(5)已知 CrO5 中鉻元素為最高價態(tài),畫出其結構式:_____。
(6)阿伏加德羅常數(shù)的測定有多種方法,X 射線衍射法就是其中的一種。通過對碲化鋅晶體的 X 射線衍射圖 象分析,可以得出其晶胞如圖 1 所示,圖 2 是該晶胞沿 z 軸的投影圖,請在圖中圓球上涂“●”標明 Zn 的位置_____。若晶體中 Te 呈立方面心最密堆積方式排列,Te 的半徑為 a pm,晶體的密度為 ρg/cm3,阿伏加德羅常數(shù) NA=_____mol-1(列計算式表達)。
【答案】D 4 4 3d7 較大 NH3通過配位鍵與Co2+結合后,原來的孤電子對變?yōu)槌涉I電子對,對其他N-H成鍵電子對的排斥力減小,N-H鍵之間的鍵角增大 (或Te與Zn的位置互換)
【解析】
(1)電離最外層的一個電子所需的能量:基態(tài)原子>激發(fā)態(tài)原子,第一電離能<第二電離能<第三電離能;
(2)二聚體Al2Cl6由Al提供空軌道,Cl原子提供孤電子對形成配位鍵,配合物中的配位數(shù)是指直接同中心離子(或原子)配位的原子數(shù)目;
(3)根據(jù)核外電子的排布特點分析;
(4)Co為27號元素,根據(jù)構造原理可寫出Co2+的價電子排布式;NH3 分子與 Co2+結合成配合物[Co(NH3)6]2+,與游離的氨分子相比,NH3通過配位鍵與Co2+結合,原來的孤電子對變?yōu)槌涉I電子對;
(5)計算該化合物中氧的化合價判斷其結構;
(6)根據(jù)均攤法計算該晶胞中Zn原子、Te原子的數(shù)目,計算晶胞的邊長,列出晶體密度的表達式,從而轉(zhuǎn)化得到阿伏加德羅常的表達式。
(1)電離最外層的一個電子所需的能量:基態(tài)原子>激發(fā)態(tài)原子,第一電離能<第二電離能<第三電離能,D為激發(fā)態(tài)原子,D狀態(tài)的鋁電離最外層的一個電子所需能量最小,故答案為:D;
(2)熔融 AlCl3 時可生成具有揮發(fā)性的二聚體 Al2Cl6,該二聚體由Al提供空軌道,Cl原子提供孤電子對形成配位鍵,其結構式為,配合物中的配位數(shù)是指直接同中心離子(或原子)配位的原子數(shù)目,二聚體Al2Cl6中與Al直接相連的原子有4個,故Al的配位數(shù)為4,故答案為:;4;
(3)Ti元素最外層有2個電子,與鈦同周期的所有副族元素的基態(tài)原子中,最外層電子數(shù)與基態(tài)鈦原子相同的元素有Sc、V、Mn、Zn,共4種,故答案為:4;
(4)Co為27號元素,根據(jù)構造原理可知其價電子排布式為3d74s2,則Co2+的價電子排布式為3d7;NH3 分子與 Co2+結合成配合物[Co(NH3)6]2+,與游離的氨分子相比,NH3通過配位鍵與Co2+結合后,原來的孤電子對變?yōu)槌涉I電子對,對其他N-H成鍵電子對的排斥力減小,N-H鍵之間的鍵角增大,故答案為:3d7;較大;NH3通過配位鍵與Co2+結合后,原來的孤電子對變?yōu)槌涉I電子對,對其他N-H成鍵電子對的排斥力減小,N-H鍵之間的鍵角增大;
(5)已知CrO5 中鉻元素為最高價態(tài),則Cr為+6價,在該化合物中,設-1價氧原子為x個,-2價氧原子為y個,則可得x+y=5,x+2y=6,解得x=4,y=1,則該化合物中含有兩個過氧鍵,則其結構式,故答案為:;
(6)根據(jù)碲化鋅的晶胞結構圖可知,該晶胞沿 z 軸的投影圖為(或Te與Zn的位置互換),根據(jù)均攤法可知,在該晶胞中Zn原子的數(shù)目為4,Te原子的數(shù)目為,若晶體中 Te 呈立方面心最密堆積方式排列,則晶胞的面對角線為4a pm,則晶胞的邊長為,則晶體的密度,阿伏加德羅常數(shù),故答案為:(或Te與Zn的位置互換);。
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【題目】NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A.密閉容器中,2molNO和1molO2反應后分子總數(shù)為2NA
B.1mol鐵在1mol氯氣中燃燒,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為3NA
C.在標準狀況下,4.48L甲烷的氯代物分子含原子數(shù)目為NA
D.一定條件下,2.3gNa與O2完全反應生成3.6g產(chǎn)物時失去的電子數(shù)0.1NA
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【題目】氧化鉻綠(Cr2O3)的性質(zhì)獨特,在冶金、顏料等領域有著不可替代的地位。一種利用淀粉水熱還原鉻酸鈉制備氧化鉻綠的工藝流程如下:
已知:①向含少量Na2CO3的鉻酸鈉堿性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的鉻酸鈉碳化母液;
②“還原”反應劇烈放熱,可制得Cr(OH)3漿料。
(1)該工藝中“還原”反應最初使用的是蔗糖或甲醛,后來改用價格低廉的淀粉。請寫出甲醛(HCHO)與鉻酸鈉(Na2CrO4)溶液反應的離子方程式_________。
(2)將混合均勻的料液加入反應釜,密閉攪拌,恒溫發(fā)生“還原”反應,下列有關說法錯誤的是_____(填標號)。
A 該反應一定無需加熱即可進行 B 必要時可使用冷卻水進行溫度控制
C 鉻酸鈉可適當過量,使淀粉充分反應 D 應建造廢水回收池,回收含鉻廢水
(3)測得反應完成后在不同恒溫溫度、不同碳化率下Cr(Ⅵ)還原率如下圖。實際生產(chǎn)過程中Cr(Ⅵ)還原率可高達99.5%以上,“還原”階段采用的最佳反應條件為_________。
(4)濾液中所含溶質(zhì)為_______。該水熱法制備氧化鉻綠工藝的優(yōu)點有_________、________(請寫出兩條)。
(5)由水熱法制備的氫氧化鉻為無定型氫氧化鉻[Cr(OH)3·nH2O]。將洗滌并干燥后的氫氧化鉻濾餅充分煅燒,質(zhì)量損失與固體殘留質(zhì)量比為9:19,經(jīng)計算得出n=_________。
(6)重鉻酸鈉(Na2Cr2O7·H2O)與硫酸銨熱分解法也是一種生產(chǎn)氧化鉻綠的方法,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體對環(huán)境無害,其化學反應方程式為_________。
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【題目】無水三氯化鉻(CrCl3)為紫色晶體,在工業(yè)上主要用作媒染劑和催化劑,某化學小組用Cr2O3和CCl4在高溫下制備無水三氯化鉻,部分實驗裝置如圖所示。
已知:①CrCl3熔點為83℃,易潮解,易升華,易溶于水但不易水解,高溫下易被氧氣氧化;②Cr2O3和CCl4在高溫下反應的產(chǎn)物為CrCl3和光氣(COCl2 )。請回答下列問題:
(1)裝置A是氮氣制備裝置,氮氣的作用是____________。
(2)裝置B的作用為________。裝置C和裝置E的水槽中應分別盛有__________、____________。
(3)裝置D中生成CrCl3和光氣(COCl2 )的化學方程式為_________。
(4)該實驗裝置有設計不合理的地方,請寫出改進方法:_________(寫一點即可)
(5)產(chǎn)品中CrCl3質(zhì)量分數(shù)的測定:
(i)稱取0.3000 g得到的CrCl3樣品溶于水并于250mL容量瓶中定容。
(ii)取25.00mL樣品溶液于帶塞的錐形瓶中,加熱至沸騰后加入稍過量的Na2O2,稀釋并加熱煮沸,再加入過量的H2SO4酸化,將Cr3+氧化為Cr2O72-;再加入過量的KI固體,加塞搖勻,使鉻完全以Cr3+形式存在
(iii)加入1mL指示劑,用0.0250 mol·L-1標準Na2S2O3溶液滴定至終點,平行測定三次,平均消耗標準Na2S2O3溶液21.00mL(已知2Na2S2O3+I2= Na2S4O6+2NaI)
①ii中加入稍過量的Na2O2后要加熱煮沸,其主要原因是____________;加入KI發(fā)生反應的離子方程式為________________
②滴定實驗可選用的指示劑為____________產(chǎn)品中CrCl3質(zhì)量分數(shù)為_______%(結果保留兩位有效數(shù)字)
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【題目】科學家利用回旋加速器進行實驗,成功制成115號元素的原子。該原子在生成數(shù)秒后衰變成113號元素,115號元素的一種核素為。下列有關敘述中正確的是
A.核素的中子數(shù)為174B.115號與113號元素互為同位素
C.113號元素的原子的質(zhì)量數(shù)為113D.115號元素衰變成113號元素是化學變化
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【題目】已知1 g氫氣完全燃燒生成水蒸氣時放出熱量121 kJ,且氧氣中1 mol O=O鍵完全斷裂時吸收熱量496 kJ,水蒸氣中1mol H-O鍵形成時放出熱量463 kJ,則氫氣中1mol H-H鍵斷裂時吸收熱量為
A.920 kJB.557 kJC.436 kJD.188 kJ
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【題目】在t℃時,將ag NH3完全溶于水,得到VmL溶液,假設該溶液的密度為ρg·cm-3,質(zhì)量分數(shù)為ω,其中含NH4+的物質(zhì)的量為bmoL。下列敘述中不正確的是( )
A. 溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為ω= ×100%
B. 溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度c=
C. 溶液中c(OH-)=+c(H+)
D. 上述溶液中再加入VmL水后,所得溶液的質(zhì)量分數(shù)小于0.5ω
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【題目】有機化合物F和K是重要的藥物合成中間體,可通過以下路線合成:
(1)C的化學名稱為___________
(2)E中的官能團名稱是__________。
(3)反應④所需的試劑和條件分別是___________、_____________。
(4)G的分子式為____________
(5)⑨的反應類型是_____________。
(6)寫出符合下列條件的E的同分異構體的結構簡式:_________(不考慮立體異構,只需寫出3個)。
①能發(fā)生銀鏡反應;②遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應;③核磁共振氫譜為五組峰,峰面積比為2:2:2:1:1
(7)設計由和HO(CH2)5OH制備的合成路線:_______(無機試劑任選)。
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【題目】亞硝酰氨(NOCl)是有機合成中的重要試劑,為黃色氣體或紅褐色液體(熔點-64.5℃,沸點-5.5℃),具有刺鼻惡臭味,遇水和潮氣水解,有多種方法制備。
(1)將5g經(jīng)300℃下干燥了3h并研細的KCl粉末裝 50mL帶有接頭及抽真空用活塞的玻璃容器內(nèi)。將容器盡量減壓,在減壓下通入0.002molNO2。反應12~36min即可完成,NO2紅棕色消失,出現(xiàn)黃色亞硝酰氯,同時還得到一種鹽,該鹽的化學式為_____________,氯化鉀需要“干燥”的原因是_____________________________。
(2)實驗室可由氯氣與一氧化氮在常溫常壓下合成亞硝酰氯,裝置如圖所示:
①儀器a的名稱為____________________________;
②B裝置的作用是____________________________;
③實驗開始時,先打開K1,關閉K2、K3,再打開分液漏斗活塞滴入適量稀硝酸,當觀察到裝置C中________________時,打開K3向裝置D三頸瓶中推入干燥純凈的Cl2,當瓶中充滿黃綠色氣體時,再關閉K1、K3,打開K2制備NOCl。
(3)測定產(chǎn)品純度:取(2)中w g D中液態(tài)產(chǎn)品溶于蒸餾水,配制成250 mL溶液;用酸式滴定管準確量取25.00 mL所配制溶液于錐形瓶中,滴加幾滴K2CrO4溶液作指示劑,用滴定管盛裝c mol·L-1 AgNO3標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液體積為V mL。(已知:Ag2CrO4為磚紅色固體,忽略雜質(zhì)參與反應)
①盛裝AgNO3標準溶液的滴定管是_____________(填“酸式”或“堿式”)棕色滴定管;判斷達到滴定終點的方法是_____________。
②該產(chǎn)品純度為_____________(用代數(shù)式表示)。
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