【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]碳及其化合物廣泛存在于自然界中,回答下列問題:
(1)處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布可用 形象化描述。在基態(tài)原子中,核外存在 對自旋相反的電子。
(2)碳在形成化合物時(shí),其鍵型以共價(jià)鍵為主,原因是 。
(3)CS2分子中,共價(jià)鍵的類型有 ,C原子的雜化軌道類型是 ,寫出兩個(gè)與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子或離子 。
(4)CO能與金屬Fe形成Fe(CO)5,該化合物的熔點(diǎn)為253K,沸點(diǎn)為376K,其固體屬于 晶體。
碳有多種同素異形體,其中石墨烯與金剛石的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示:
①在石墨烯晶體中,每個(gè)C原子連接 個(gè)六元環(huán),每個(gè)六元環(huán)占有 個(gè)C原子。
②在金剛石晶體中,C原子所連接的最小環(huán)也為六元環(huán),每個(gè)C原子連接 個(gè)六元環(huán),六元環(huán)中最多有 個(gè)C原子在同一平面。
【答案】(1)電子云 2
(2)C有4個(gè)價(jià)電子且半徑較小,難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定電子結(jié)構(gòu)
(3)σ鍵和π鍵 sp CO2、SCN-
(4)分子
(5)①3 2
②12 4
【解析】(1)電子云是處于一定空間運(yùn)動狀態(tài)的電子在原子核外出現(xiàn)的概率密度分布的形象化的描述;C原子的核外有6個(gè)電子,電子排布為1s22s22p2,其中1s、2s上的2對電子的自旋方向相反,而2p軌道的電子的自旋方向相同;
(2)在原子結(jié)構(gòu)中,最外層電子小于4個(gè)的原子易失去電子,而C原子的最外層是4個(gè)電子,且C原子的半徑較小,則難以通過得或失電子達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),所以主要通過共用電子對即形成共價(jià)鍵的方式來達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
(3)CS2分子中,C與S原子形成雙鍵,每個(gè)雙鍵都是含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,分子空間構(gòu)型為直線型,則含有的共價(jià)鍵類型為σ鍵和π鍵;C原子的最外層形成2個(gè)σ鍵,無孤對電子,所以為sp雜化;O與S同主族,所以與CS2具有相同空間構(gòu)型和鍵合形式的分子為CO2;與二氧化碳互為等電子體的離子有SCN-,所以SCN-的空間構(gòu)型與鍵合方式與CS2相同;
(4)該化合物熔點(diǎn)為253K,沸點(diǎn)為376K,說明熔沸點(diǎn)較低,所以為分子晶體;
(5)根據(jù)均攤法來計(jì)算。①石墨烯晶體中,每個(gè)C原子被3個(gè)6元環(huán)共有,每個(gè)六元環(huán)占有的C原子數(shù)是6×1/3 = 2;
② 每個(gè)C原子周圍形成4個(gè)共價(jià)鍵,可以組合六個(gè)角,每個(gè)角延伸為兩個(gè)六元環(huán),因此每個(gè)碳原子連接有2×6=12個(gè)六元環(huán);
單鍵構(gòu)成的六元環(huán),有船式和椅式兩種構(gòu)象。船式構(gòu)象的船底四個(gè)原子是共面的;椅式構(gòu)象中座板部分的四個(gè)原子是共面的。所以六元環(huán)中最多有4個(gè)C原子共面(原解:根據(jù)數(shù)學(xué)知識,3個(gè)C原子可形成一個(gè)平面,而每個(gè)C原子都可構(gòu)成1個(gè)正四面體,所以六元環(huán)中最多有4個(gè)C原子共面。)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某小組以醋酸為例探究弱酸的性質(zhì)。
(1)實(shí)驗(yàn)一:探究酸的強(qiáng)弱對酸與鎂條反應(yīng)速率的影響。
①設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案如下表,表中c =________ mol·L-1。
編號 | 酸的種類 | 酸的濃度/mol·L-1 | 酸的體積/mL | 鎂條質(zhì)量/g |
1 | 醋酸 | 1.0 | 10 | 2.0 |
2 | 鹽酸 | c | 10 | 2.0 |
②實(shí)驗(yàn)步驟:a)檢查裝置(左圖)的氣密性后,添加藥品;
b)反應(yīng)開始后,___________________________(填寫操作) ;
c)將所記錄的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為曲線圖(右圖)。
③寫出0~5min醋酸、鹽酸與鎂條反應(yīng)的反應(yīng)速率變化規(guī)律:____________。
(2)實(shí)驗(yàn)二:現(xiàn)有一瓶醋酸溶液,常溫下測定其中醋酸的電離程度(已電離的電解質(zhì)分子數(shù)占原來總分子數(shù)的百分比)。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,將待測物理量和對應(yīng)的測定方法填寫在下表中。
待測物理量 | 測定方法 |
①__________ | 量取25.00mL醋酸溶液于錐形瓶中,滴加指示劑,將0.1000 mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液裝入______________中,滴定至終點(diǎn),記錄數(shù)據(jù).重復(fù)滴定2次. |
②__________ | _______________________________________ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 發(fā)酵粉中含有碳酸氫鈉,能使焙制出的糕點(diǎn)疏松多孔
B. 木材、紡織品浸過水玻璃后,具有防腐性能且不易燃燒
C. 二氧化硅是一種半導(dǎo)體材料,常用于制造光導(dǎo)纖維
D. 鐵紅顏料與某些油料混合,可以制成防銹油漆
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氯元素的單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)生活中應(yīng)用極其廣泛。請完成下列填空:
Ⅰ:氯氣性質(zhì)探究
設(shè)計(jì)下圖實(shí)驗(yàn)裝置來制備并驗(yàn)證氯氣的性質(zhì)(部分夾持裝置未畫出)。
(1)A中放置固體二氧化錳的裝置名稱是___________________。
(2)裝置B的作用是___________________。
(3)硬質(zhì)玻璃管C中事先裝有兩個(gè)沾有相關(guān)試劑的棉球,左側(cè)棉球的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為 。
(4)D中的NaOH溶液用來吸收尾氣,向反應(yīng)后的D中加入足量稀硫酸會產(chǎn)生氣體,寫出該反應(yīng)的離子方程式 。
Ⅱ:制備HClO
(5)設(shè)計(jì)裝置E代替上圖的裝置C,用于制備較高濃度的HClO溶液。在圓底燒瓶底部,有一用塑料網(wǎng)包住的過量塊狀碳酸鈣。
①該方案可以制得較高濃度HClO的原因是(結(jié)合必要的化學(xué)語言回答) 。
②反應(yīng)結(jié)束后將塑料網(wǎng)中剩余的石灰石提出液面,所得的溶液與稀鹽酸混合,立即產(chǎn)生大量CO2氣體,則反應(yīng)所得溶液中的溶質(zhì)除HClO外,還含有 、 (寫兩種鈣鹽的化學(xué)式,一種正鹽,一種酸式鹽);該小組同學(xué)測得反應(yīng)中碳酸鈣質(zhì)量減少M g,反應(yīng)后從所得的200mL溶液中取用10mL與足量稀鹽酸混合,連接F裝置測得產(chǎn)生的氣體體積為V L(已換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況),則原溶液中含鈣正鹽的濃度為 mol·L-1(用含M、V的代數(shù)式表示)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】[2016·浙江]金屬(M)空氣電池(如圖)具有原料易得、能量密度高等優(yōu)點(diǎn),有望成為新能源汽車和移動設(shè)備的電源。該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:4M+nO2+2nH2O4M(OH)n
已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能。下列說法不正確的是
A.采用多孔電極的目的是提高電極與電解質(zhì)溶液的接觸面積,并有利于氧氣擴(kuò)散至電極表面
B.比較Mg、Al、Zn三種金屬空氣電池,Al空氣電池的理論比能量最高
C.M空氣電池放電過程的正極反應(yīng)式:4Mn++nO2+2nH2O+4ne4M(OH)n
D.在Mg空氣電池中,為防止負(fù)極區(qū)沉積Mg(OH)2,宜采用中性電解質(zhì)及陽離子交換膜
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于石油的說法正確的是 ( )
A.液化石油氣、天然氣都是可再生能源B.石油主要含有碳、氫兩種元素
C.石油的裂化和裂解都屬于物理變化D.石油分餾出的各餾分均是純凈物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用NA表示阿伏加德羅常數(shù),下列說法正確的是( )
A. 含0.1 mol Na2O2的晶體中陽離子與陰離子總數(shù)為0.4NA
B. 46 g NO2和N2O4的混合氣體中含有的氧原子數(shù)為2NA
C. 1 mol Fe與一定量硝酸恰好完全反應(yīng)時(shí),轉(zhuǎn)移電子數(shù)一定為3NA
D. 1 mol CH4與過量氯氣發(fā)生取代反應(yīng),生成CH3Cl氣體的體積約為22.4 L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有一包氯化鉀樣品中含有少量碳酸鉀、硫酸鉀和不溶于水的雜質(zhì)。為了提純氯化鉀,先將樣品溶于適量水中,充分?jǐn)嚢韬筮^濾,再將濾液按下圖所示步驟進(jìn)行操作。
回答下列問題:
(1)試劑I的化學(xué)式為_______,加入試劑I后,①對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作是______,①中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為________。
(2)檢驗(yàn)濾液中的 是否有SO42-的方法是______________________________________。
(3)試劑Ⅱ的化學(xué)式為_______,②中加入試劑Ⅱ的目的是__________。
(4)試劑Ⅲ的名稱是________,③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。
(5)某同學(xué)稱取提純的產(chǎn)品0.745g,溶解后定容在100mL容量瓶中,取25.00mL溶液,與0.1000 mol·L的硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng),反應(yīng)消耗硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積為23.50 mL,該產(chǎn)品的純度為_________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】若某原子在處于能量最低狀態(tài)時(shí),價(jià)電子層排布為4d25s2,則下列說法正確的是
A. 該元素原子最外層共有4個(gè)電子
B. 該元素原子核外第N層上共有10個(gè)不同運(yùn)動狀態(tài)的電子
C. 該元素處于第五周期IVA族
D. 該元素原子第四電子層上有4個(gè)空軌道
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