【題目】硼及其化合物應(yīng)用廣泛;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)B原子的價電子軌道表達(dá)式為________,其第一電離能比Be ________(填“大”或“小”)。
(2)氨硼烷(NH3BH3)被認(rèn)為是最具潛力的新型儲氫材料之一,分子中存在配位鍵,提供孤電子對的成鍵原子是________,寫出一種與氨硼烷互為等電子體的分子________(填化學(xué)式)。
(3)常溫常壓下硼酸(H3BO3)晶體結(jié)構(gòu)為層狀,其二維平面結(jié)構(gòu)如圖a。
① B原子的雜化方式為________。從氫鍵的角度解釋硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時溶解度增大:________。
② 路易斯酸堿理論認(rèn)為,任何可接受電子對的分子或離子叫路易斯酸,任何可給出電子對的分子或離子叫路易斯堿。從結(jié)構(gòu)角度分析硼酸是路易斯酸:________。
(4)立方氮化硼(BN)是特殊的耐磨和切削材料,其晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似,如圖b所示。
① 與氮原子直接連接的硼原子構(gòu)成的幾何形狀為________。硼原子和氮原子所連接的最小環(huán)為________元環(huán)。
② 晶胞有兩個基本要素:
原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖b所示,其中原子坐標(biāo)參數(shù)X為(0,0,0),Y原子的坐標(biāo)參數(shù)為(1/2,0,1/2),則Z原子的坐標(biāo)參數(shù)為________。
晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知立方氮化硼的密度為d gcm-3,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶胞參數(shù)a=________nm。(列出計算式即可)
【答案】 小 N C2H6 sp2 硼酸分子間通過氫鍵締合,加熱時部分氫鍵被破壞。 硼酸分子中B原子有一個2p空軌道。 正四面體 六 (, , )
【解析】(1)B原子原子核內(nèi)5個質(zhì)子,基態(tài)B原子電子排布式是:1s22s22p1,所以基態(tài)B原子的價電子軌道表達(dá)式為:;B原子價電子排布為2s22p1,Be原子價電子排布為2s2,雖然p能級能量較高,但根據(jù)"洪特規(guī)則",等價軌道全滿或者半滿或者全空是相對穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),故B第一電離能比Be小。
(2)氨硼烷(NH3BH3)中,N和B的化合價都是-3,BH3與NH3的化合價都是0,兩者之間是通過配位鍵相連的的,B的最外層有三個電子,結(jié)合三個H原子,還缺少兩個電子就達(dá)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),而N結(jié)合三個H還有一個孤電子對,所以N提供孤電子對而B提供空軌道形成配位鍵;等電子體具有相同的電子數(shù)目和原子數(shù)目,C2H6與氨硼烷互為等電子體。
(3)①硼原子最外層只有3個電子,與氧原子形成3對共用電子對,價層電子對為3,雜化軌道數(shù)為3,雜化類型為sp2;層內(nèi)的H3BO3分子之間主要通過氫鍵相連,加熱時部分氫鍵容易被破壞,所以硼酸在冷水中的溶解度小而加熱時溶解度增大。②硼酸分子中心的B原子sp2雜化,有3個sp2和1個2p軌道,軌道總數(shù)就是4;B有3個價電子,分別在3個sp2軌道中和氧成鍵,那么成鍵數(shù)目是3;硼的電子都用掉了,所以沒有孤對電子,那么就有一個空軌道,也就是2P空軌道,根據(jù)路易斯酸堿理論:任何可接受電子對的分子或離子叫路易斯酸,所以硼酸是路易斯酸。
(4)①立方氮化硼(BN)如圖b,N(白色)占據(jù)立方體的8個頂點和6個面心,所以有8×+6×=4個;B(黑色)占據(jù)小立方體(八分之一個晶胞)的中心,共4個,則一個晶胞中有4個N,4個B;與氮原子直接連接的硼原子構(gòu)成的幾何形狀為正四面體,其中氮原子在體心,4個硼原子在頂點;硼原子和氮原子所連接的最小環(huán)為六元環(huán)。②原子坐標(biāo)參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。如圖b所示,其中原子坐標(biāo)參數(shù)X為(0,0,0),Y原子的坐標(biāo)參數(shù)為(1/2,0,1/2),Z為B(黑色)占據(jù)小立方體(八分之一個晶胞)的中心,可知Z處于到各個面的處,則Z原子的坐標(biāo)參數(shù)為(, , )。由已知立方氮化硼的密度為d gcm-3,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,晶胞參數(shù)為a,N的相對原子質(zhì)量為14,B的相對原子質(zhì)量為11,則根據(jù)晶胞的質(zhì)量列式:d×a3=,所以a= cm=×107 nm。
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【題目】實驗室制備1,2—二溴乙烷的反應(yīng)原理如下:CH3CH2OH CH2=CH2+H2O,CH2=CH2+Br2BrCH2CH2Br。用少量的溴和足量的乙醇制備l,2—二溴乙烷的裝置如圖所示,有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:
乙醇 | 1,2—二溴乙烷 | 乙醚 | |
狀態(tài) | 無色液體 | 無色液體 | 無色液體 |
密度/g·cm-3 | 0.79 | 2.2 | 0.71 |
沸點/℃ | 78.5 | 132 | 34.6 |
熔點/℃ | -130 | 9 | -116 |
回答下列問題:
⑴在裝置c中應(yīng)加入______(選填序號),其目的是吸收反應(yīng)中可能生成的酸性氣體。
①水 ②濃硫酸 ③氫氧化鈉溶液 ④飽和碳酸氫鈉溶液
⑵將二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應(yīng)在水的________層。(填“上”或“下”)
⑶判斷d管中制備二溴乙烷反應(yīng)已結(jié)束的最簡單方法是_________________________。
⑷若產(chǎn)物中有少量未反應(yīng)的Br2,最好用________(填正確選項前的序號)洗滌除去。
①水 ②氫氧化鈉溶液 ③碘化鈉溶液 ④乙醇
⑸以1,2—二溴乙烷為原料,制備聚氯乙烯,為了提高原料利用率,有同學(xué)設(shè)計了如下流程:1,2—二溴乙烷通過(①)反應(yīng)制得(②),②通過(③)反應(yīng)制得氯乙烯,由氯乙烯制得聚氯乙烯。
①______________(填反應(yīng)類型),其化學(xué)方程式__________________。
②______________(填反應(yīng)類型)。
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【題目】下列實驗中,沒有顏色變化的是( )
A. 淀粉溶液中加入碘酒B. 淀粉溶液中加入稀硫酸并加熱
C. 雞蛋清中加入濃硝酸D. 葡萄糖溶液與新制氫氧化銅懸濁液共熱
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【題目】用如圖所示裝置進(jìn)行下列實驗:將①中溶液滴入②中,預(yù)測的現(xiàn)象與實際相符的是
選項 | ①中物質(zhì) | ②中物質(zhì) | 預(yù)測②中的現(xiàn)象 |
A | 濃鹽酸 | MnO2 | 產(chǎn)生黃綠色氣體 |
B | 濃硝酸 | 用砂紙打磨過的鋁條 | 產(chǎn)生紅棕色氣體 |
C | 酸化的FeCl2溶液 | H2O2溶液 | 溶液變成棕黃色,有氣泡產(chǎn)生 |
D | Fe2(SO4)3溶液 | 銅粉 | 溶液變藍(lán)色、有黑色固體產(chǎn)生 |
A. A B. B C. C D. D
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【題目】氧化還原反應(yīng)是一類重要的反應(yīng),請按要求完成下列題目。
(1)對反應(yīng)NH3+O2——NO+H2O(未配平)作分析,并用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目: ______________________________。該反應(yīng)中,________是還原劑,________是還原產(chǎn)物,被還原的物質(zhì)是________。
(2)在一定條件下,反應(yīng)2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O能順利進(jìn)行,對此反應(yīng)的分析合理的是______。
①該反應(yīng)是置換反應(yīng)
②反應(yīng)中NH3被氧化為N2
③在反應(yīng)中體現(xiàn)了金屬銅的還原性
④在反應(yīng)中每生成1 mol H2O轉(zhuǎn)移1 mol電子
(3)在反應(yīng)2H2S+SO23S+2H2O中被氧化的元素與被還原的元素的質(zhì)量比為 ________。
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【題目】以煉鋅煙塵(主要成份為ZnO,含少量CuO和FeO)為原料,可以制取氧化鋅和金屬鋅。
Ⅰ.制取氧化鋅主要工藝如下:
下表列出了相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH(開始沉淀的pH按金屬離子濃度為l.0mol/L計算)。
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Zn2+ | 5.2 | 6.4 |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 |
(1)為了加快反應(yīng),“酸溶”需要適當(dāng)加熱,但溫度不宜太高,原因是_________。
(2)加入H2O2溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_______。
(3)流程圖中,為了降低溶液的酸度,調(diào)節(jié)pH范圍為_______;若試劑X為Zn2(OH)2CO3,加入X除雜質(zhì)的離子方程式為________。
(4)已知,室溫下,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,當(dāng)pH=3時,溶液中c(Fe3+)為______。從ZnCl2溶液中提取無水ZnCl2的方法是__________.
Ⅱ.制取金屬鋅采用堿溶解ZnO(s)+2NaOH (aq)+H2O=Na2[Zn(OH)4](aq),然后電解浸取液。
(5)煉鋅煙塵采用堿溶,而不采用酸溶后電解,主要原因是______。
(6)以石墨作電極電解時,陽極產(chǎn)生的氣體為______;陰極的電極反應(yīng)為______。
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【題目】已知2MOyx-+5S2-+16H+=2M2++5S↓+8H2O,則MOyx-中的M的化合價為
A. +3 B. +4 C. +6 D. +7
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【題目】氯化鈉是生活必需品,也是重要的化工原料。提純含少量泥沙的粗鹽,一般經(jīng)過以下操作流程:
(1)操作①中必須用到的一種儀器是 (填序號)。
A.研缽 B.量筒 C.燒杯 D.試管
(2)操作⑤中除用到鐵架臺(帶鐵圈)、酒精燈、玻璃棒、坩堝鉗外,還需要用到的儀器是 。
(3)實驗結(jié)束后稱量獲得的“精鹽”,并計算“精鹽”的制得率,發(fā)現(xiàn)制得率較低,其可能原因是 (填序號)。
A.粗鹽沒有全部溶解即過濾 B.蒸發(fā)時液滴飛濺劇烈
C.蒸發(fā)后所得“精鹽”很潮濕 D.蒸發(fā)皿上粘有的“精鹽”沒有全部轉(zhuǎn)移到稱量紙上
(4)小明查閱相關(guān)資料得知:粗鹽中除含泥沙等不溶性雜質(zhì)外,還含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性雜質(zhì)。為了得到較純凈的氯化鈉,小明將上述流程圖中操作⑤得到的“精鹽”又作了如下處理(假定雜質(zhì)只有MgCl2、CaCl2兩種)。
①提供的試劑:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、KOH溶液、飽和NaCl溶液。
從提供的試劑中選出a所代表的試劑是 、 。
②在濾液中加鹽酸的作用是 、 (用化學(xué)方程式表示)。
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【題目】
Ⅰ為探究液態(tài)鹵代烷與NaOH的醇溶液共熱發(fā)生的是水解反應(yīng)還是消去反應(yīng),甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計如下三個實驗方案:
甲:向反應(yīng)混合液中滴入稀HNO3中和NaOH,然后再滴入AgNO3溶液,若有淺黃色沉淀生成則可證明發(fā)生了消去反應(yīng).
乙:向反應(yīng)混合液中滴入溴水,若溶液顏色很快褪去,則可證明發(fā)生了消去反應(yīng).
丙:向反應(yīng)混合液中滴入酸性KMnO4溶液,若溶液顏色變淺,則可證明發(fā)生了消去反應(yīng).
請首先判斷上述3種方案是否合理,若不合理請說明理由。
甲:__________,_______________________________
乙:__________,_______________________________
丙:__________,_______________________________
Ⅱ Fridel-Crafts反應(yīng):為放熱反應(yīng),通過該反應(yīng)可向苯環(huán)上引入烷基。某化學(xué)興趣小組在實驗室先利用叔丁醇(沸點82.4℃)與鹽酸反應(yīng)制得叔丁基氯(沸點50.7℃),再利用Fridel-Crafts反應(yīng)制備對叔丁基苯酚(熔點99℃)。反應(yīng)流程如下圖所示:
(1)將有機(jī)物(叔丁基氯粗品)依次用飽和NaHCO3溶液洗滌、水洗、干燥、________操作后,方可獲得純凈的叔丁基氯。
(2)寫出本實驗中反應(yīng)②的化學(xué)方程式:_____________。
(3)發(fā)生Fridel-Crafts反應(yīng)時應(yīng)用冷水浴適當(dāng)控制溫度,其原因是___________。
(4)對叔丁基苯酚有時候呈現(xiàn)紫色,原因可能是__________________。
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