【題目】碳、磷、硫等元素形成的單質(zhì)和化合物在生活、生產(chǎn)中有重要的用途。
(1)下列氮原子的電子排布圖表示的狀態(tài)中,能量由低到高的順序是___(填字母)。
A. B.
C. D.
(2)P4S3可用于制造火柴,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示:
①P4S3分子中硫原子的雜化軌道類型為___。
②1molP4S3分子中含有的孤電子對(duì)的數(shù)目為___對(duì)。
(3)科學(xué)家合成了一種陽離子“N5n+”,其結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的,5個(gè)N排成“V”形,每個(gè)N都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),且含有2個(gè)氮氮三鍵,此后又合成了一種含有“N5n+”的化學(xué)式為“N8”的離子晶體(該晶體中每個(gè)N原子都達(dá)到了8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)),N8的電子式為___。(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°,并有對(duì)稱性,分子中每個(gè)原子的最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),其結(jié)構(gòu)式為___。
(4)直鏈多磷酸根陰離子是由兩個(gè)或兩個(gè)以上磷氧四面體通過共用頂角氧原子連接起來的,其結(jié)構(gòu)如圖所示。則由n個(gè)磷氧四面體形成的這類磷酸根離子的通式為___。
(5)碳酸鹽中的陽離子不同,熱分解溫度就不同。下表為四種碳酸鹽的熱分解溫度和對(duì)應(yīng)金屬陽離子的半徑。隨著金屬陽離子半徑的增大,碳酸鹽的熱分解溫度逐漸升高,原因是___。
碳酸鹽 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 |
熱分解溫度/℃ | 402 | 900 | 1172 | 1360 |
金屬陽離子半徑/pm | 66 | 99 | 112 | 135 |
(6)石墨的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知石墨的密度為ρg·cm-3,C-C鍵的鍵長(zhǎng)為rcm,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,則石墨晶體的層間距d=___cm。
【答案】A<C<B<D sp3 10NA NC—CN PnO3n+1(n+2)- 碳酸鹽分解實(shí)際過程是晶體中陽離子結(jié)合碳酸根離子中的氧離子,使碳酸根離子分解為二氧化碳的過程,氧離子所帶電荷相同時(shí),陽離子半徑越小,其結(jié)合氧離子能力越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解,熱分解溫度越低
【解析】
(1)軌道中電子能量:1s<2s<2p,能量較高的軌道中電子越多,該微粒能量越高,所以2p軌道上電子越多、1s軌道上電子越少,該微粒能量越高,根據(jù)圖知能量由低到高的順序是A<C<B<D;
(2)①該分子中每個(gè)S原子形成2個(gè)共價(jià)鍵且還含有2個(gè)孤電子對(duì),根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知S原子雜化類型為sp3;
②該分子中每個(gè)S原子含有2個(gè)孤電子對(duì)、每個(gè)P原子含有1個(gè)孤電子對(duì),所以該分子中孤電子對(duì)個(gè)數(shù)=3×2+4×1=10,則1molP4S3分子中含有的孤電子對(duì)的數(shù)目為10NA;
(3)N5n+結(jié)構(gòu)是對(duì)稱的,5個(gè)N排成V形,5個(gè)N結(jié)合后都達(dá)到8電子結(jié)構(gòu),且含有2個(gè)N≡N鍵,滿足條件的結(jié)構(gòu)為:,故“N5”帶一個(gè)單位正電荷,所以化學(xué)式為”N8”的陰離子為N3-、陽離子為,N8的電子式為;分子(CN)2中鍵與鍵之間的夾角為180°,并有對(duì)稱性,分子中每個(gè)原子的最外層均滿是8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則每個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵、每個(gè)N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為N≡C-C≡N;
(4)含有n個(gè)P原子的多聚磷酸根離子,相當(dāng)于是n個(gè)磷酸根離子中去掉了(n-1)氧原子,O原子數(shù)目=4n-(n-1)=3n+1,所帶電荷為(-2)×(3n+1)+5n=-(n+2),故多聚磷酸根離子的通式為:PnO3n+1(n+2)-;
(5)碳酸鹽分解實(shí)際過程是晶體中陽離子結(jié)合碳酸根離子中氧離子,使碳酸根離子分解為二氧化碳的過程,陽離子所帶電荷相同時(shí),陽離子半徑越小,其結(jié)合氧離子能力越強(qiáng),對(duì)應(yīng)的碳酸鹽就越容易分解,熱分解溫度越低;
(6)晶胞中C原子的數(shù)目為,所以晶胞質(zhì)量為;設(shè)晶胞的底邊長(zhǎng)為acm,晶胞的高為h cm,層間距為d cm,則h=2d,底面圖為,則,所以a=r,則底面面積為cm2,則晶胞體積為V=cm3,所以有,解得d=。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Zn是一種應(yīng)用廣泛的金屬。用閃鋅礦(主要成分為ZnS,還含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS、砷化合物雜質(zhì)等)為原料制備金屬Zn和ZnSO4·7H2O的流程如圖所示:
①相關(guān)金屬離子[c(Mn+)=0.1 mol·L-1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下:
金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Zn2+ | Cd2+ |
開始沉淀的pH | 1.5 | 6.3 | 6.2 | 7.4 |
沉淀完全的pH | 2.8 | 8.3 | 8.2 | 9.4 |
②FeAsO4難溶于水;ZnSO4·7H2O易溶于水,難溶于酒精。
回答下列問題:
(1)濾渣1的主要成分除SiO2外還有______,焙燒后產(chǎn)生的氣體對(duì)環(huán)境造成的常見危害為______。
(2)氧化除雜工序中加入ZnO的作用是___________。
(3)制得的ZnSO4·7H2O需洗滌,洗滌晶體時(shí)應(yīng)選用的試劑為____________。
(4)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原除雜工序中反應(yīng)的離子方程式為___________。不能省去“還原除雜”步驟,直接在“氧化除雜”步驟中除去Cd2+,理由是________。
(5)回收所得的Cd可用于制造鎳鎘堿性二次電池,電池工作時(shí),正極NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,則充電時(shí)電池的陽極反應(yīng)式為_____________;沉積鋅后的電解液可返回______工序繼續(xù)使用。
(6)酸浸液中砷元素以AsO33-存在,在氧化除雜時(shí)加入酸性KMnO4溶液,KMnO4可與AsO33-發(fā)生反應(yīng)生成FeAsO4,寫出該反應(yīng)的離子方程式為___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】材料的不斷發(fā)展可以促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步。 完成下列填空:
(1) “玉兔”號(hào)月球車開創(chuàng)了我國月球表面探索的先河,其制備材料中使用了鎂鋁合金,選用鎂鋁合金的優(yōu)點(diǎn)是____________________。(任寫一點(diǎn))
(2)光導(dǎo)纖維簡(jiǎn)稱“光纖”,是一種由玻璃制成、能傳輸光線、結(jié)構(gòu)特殊的玻璃纖維,F(xiàn)在家中的電話線和網(wǎng)線大都采用光纖線。光纖的主要成分是二氧化硅,二氧化硅的晶體類型是____________________。(單選)
a.金屬晶體 b.離子晶體 c.原子晶體 d.分子晶體
(3)隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,對(duì)電池新材料需求的不斷增加,再加上手機(jī)、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、汽車等產(chǎn)品對(duì)新型、高效、環(huán)保電池材料的強(qiáng)勁需求,我國電池新材料市場(chǎng)將不斷擴(kuò)大。而銅鋅原電池是一種最基本的將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置,其中銅作________極,鋅作_________極。
(4)塑料制品作為一種新型材料,具有質(zhì)輕、防水、耐用、生產(chǎn)技術(shù)成熟、成本低的優(yōu)點(diǎn),在全世界被廣泛應(yīng)用且呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)。乙烯通過加聚反應(yīng)可以制成聚乙烯塑料,請(qǐng)寫出聚乙烯的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式____________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】我國科學(xué)家發(fā)明了一種“可固氮”的鋰氮二次電池,將可傳遞離子的醚類做電解質(zhì),電池的總反應(yīng)(固氮過程)為6Li+N2=2Li3N。下列說法不正確的是( )
A.固氮時(shí),陽極區(qū)發(fā)生反應(yīng)Li-e-=Li+
B.脫氮過程,釕復(fù)合電極的電極反應(yīng):2Li3N-6e-=6Li++N2↑
C.醚類電解質(zhì)可換成硫酸鋰溶液
D.脫氮時(shí),鋰離子移向鋰電極
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【題目】香草醛是一種食品添加劑,可由愈創(chuàng)木酚作原料合成,合成路線如下:
下列說法正確的是( )
A. 反應(yīng)1→2屬于加成反應(yīng),且生成的化合物2具有一個(gè)手性碳原子
B. 化合物2在一定條件下可發(fā)生消去反應(yīng)
C. 檢驗(yàn)制得的香草醛中是否混有化合物3,可用氯化鐵溶液
D. 等物質(zhì)的量四種化合物分別與足量NaOH反應(yīng),消耗NaOH物質(zhì)的量之比為1:3:2:4
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【題目】元素周期表的一部分如圖所示,W、X、Y、Z均為短周期主族元素,X與Z的最高正價(jià)之和與W的相等。下列說法錯(cuò)誤的是
A.原子半徑:X>Y>Z>W
B.X2W2中含有離子鍵和共價(jià)鍵
C.Y的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物難溶于水
D.將由X、Z的單質(zhì)組成的混合物放入冷水中,Z的單質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)
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【題目】金屬鈦在航天、潛海和醫(yī)療方面應(yīng)用廣泛。以鈦鐵礦[主要成分為鈦酸亞鐵(FeTiO3),含少量Fe2O3]為原料制備鈦的工藝流程如圖所示。
(1)步驟②、③、④中,均需進(jìn)行的操作是_____________(填操作名稱)。
(2)濾液1中鈦元素以TiO2+形式存在,步驟①中生成TiO2+的化學(xué)方程式為__________,硫酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)鈦、鐵浸出率的影響如圖所示.據(jù)此判斷,酸浸時(shí)所加硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)為______(填范圍)。.
(3)請(qǐng)結(jié)合離子方程式解釋步驟④中加熱水的原因:__________。
(4)電解法制備Ti的裝置是以石墨為陽極,TiO2為陰極,熔融CaO為電解質(zhì)。Ti在_______(填“陽極”或“陰極”)生成,____(填“能”或“不能”)將熔融CaO換成石灰乳。
(5)以綠礬為原料,可以制備重要工業(yè)原料氧化鐵,基本流程如下:
①綠礬溶液中離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>__________。
②FeCO3達(dá)到沉淀溶解平衡時(shí),室溫下測(cè)得溶液的pH為8,c(Fe2+ )=1.0×10-5 mol·L-1。所得FeCO3中_____(填“含”或“不含”)有Fe(OH)2。已知: {Ksp[Fe(OH)2]= 4.9×10-17}
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【題目】如圖是一些常見的單質(zhì)、化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖,有些反應(yīng)中的部分物質(zhì)和條件被略去。A、X、Y是常見金屬單質(zhì),其中Y既能與強(qiáng)酸反應(yīng),又能與強(qiáng)堿反應(yīng);B、C、E是常見氣體,G的焰色反應(yīng)呈黃色;I的溶液呈黃色。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式A___、F___、X___;
(2)說出黃綠色氣體C的一種用途____;
(3)實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)H中所含的金屬陽離子的方法是:___;
(4)寫出Y和D溶液反應(yīng)的離子方程式___;
(5)寫出I與X溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列事實(shí)不能用化學(xué)平衡移動(dòng)原理解釋的是
A.新制氯水長(zhǎng)時(shí)間放置顏色變淺
B.高壓比常壓更有利于 SO2 轉(zhuǎn)化為 SO3
C.蒸干 AlCl3 溶液無法得到無水 AlCl3
D.滴加少量 CuSO4 溶液可以加快 Zn 與稀 H2SO4 反應(yīng)的速率
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