【題目】(1)碳能與氫、氮、氧三種元素組成化合物CO(NH2)2,該物質易溶于水的主要原因是____。
(2)碳元素能形成多種無機物。
①CO32-的立體構型是________。
②MgCO3分解溫度比CaCO3低的原因是___________。
(3)圖①為嘌呤的結構,嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,請解釋原因:____________。
(4)圖②為碳的一種同素異形體C60分子,每個C60分子中含有鍵的數(shù)目為________。
(5)圖③為碳的另一種同素異形體一一金剛石的晶胞結構,其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0),B為(),C為();則D原子的坐標參數(shù)為________。
(6)副族元素Mn和元素Se形成的某化合物屬于立方晶系,其晶胞結構如圖①所示,其中(〇為Se,●為Mn),則Se的配位數(shù)為____,Mn和Se的摩爾質量分別為M1 g/mol、M2 g/mol,該晶體的密度為g/cm3,則Mn-Se鍵的鍵長為_____nm(寫表達式即可)。
(7)KI的晶胞結構如圖⑤所示,已知其晶體的密度為g/cm3,K和I的摩爾質量分別為Mk gmol-1和MI gmol-1,原子半徑分別為rk pm和rI pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則KI晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為______(寫表達式即可)。
【答案】CO(NH2)2分子與水分子之間能形成氫鍵 平面三角形 氧化鎂晶格能比氧化鈣大,使得Mg2+比Ca2+更容易結合CO32-在的氧離子 孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對之間的斥力,斥力大,鍵角大 90 () 4 ×107 ×100%
【解析】
(1)化合物CO(NH2)2分子與水分子之間存在氫鍵,增加了分子之間的吸引力;
(2)①用價層電子對數(shù)分析CO32-的立體構型;
②用晶格能大小分析解答;
(3)根據(jù)VSEPR理論,孤電子對對鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對對鍵合電子對之間的斥力,導致鍵合電子對對鍵合電子對之間的夾角減少;
(4)每個碳原子形成3個σ鍵,每σ鍵為2個碳原子共有,則平均每個碳原子形成1.5個σ鍵;
(5)D與周圍4個原子形成正四面體結構,D與頂點A的連線處于晶胞體對角線上,過面心B、C及上底面面心原子的平面且平行側面將晶胞2等分,同理過D原子的且平衡側面的平面將半個晶胞2等份,可知D到各坐標平面的距離均為晶胞棱長;
(6)在晶體中每個Se原子連接4個Mn原子、每個Mn原子連接4個Se原子;用均攤方法計算晶胞中Se、Mn原子個數(shù),利用密度ρ=計算晶胞參數(shù),然后根據(jù)距離最近的Se原子和Mn原子的距離為晶胞體長的計算距離最近的Se原子和Mn原子的距離;
(7)根據(jù)立體幾何知識分析,晶胞邊長根據(jù)密度和摩爾質量計算,據(jù)此計算。
(1)化合物CO(NH2)2分子與水分子之間存在氫鍵。增加了分子之間的吸引力,使尿素容易溶于水中;
(2)①CO32-的價層電子對數(shù)為3+=3,無孤對電子,所以CO32-的立體構型為平面三角形;
②Mg、Ca是同一主族的元素,MgCO3分解溫度比CaCO3低的原因是由于氧化鎂晶格能比氧化鈣大,使得Mg2+比Ca2+更容易結合CO32-在的氧離子;
(3)根據(jù)VSEPR理論,孤電子對對鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對對鍵合電子對之間的斥力,導致鍵合電子對對鍵合電子對之間的夾角減少,所以嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大;
(4)每個碳原子形成3個σ鍵,每σ鍵為2個碳原子共有,則平均每個碳原子形成1.5個σ鍵,則C60分子中有化學鍵σ鍵數(shù)目為60×1.5=90;
(5)D與周圍4個原子形成正四面體結構,D與頂點A的連線處于晶胞體對角線上,過面心B、C及上底面面心原子的平面且平行側面將晶胞2等分,同理過D原子的且平衡側面的平面將半個晶胞2等份,可知D到各坐標平面的距離均為晶胞棱長;
(6)在晶體中每個Se原子連接4個Mn原子、每個Mn原子連接4個Se原子,所以Se原子的配位數(shù)是4;在一個晶胞中含有Se的原子個數(shù)為:×8+×6=4;含有的Mn原子數(shù)為4,晶胞密度為ρg/cm3,晶胞參數(shù)L=cm,晶胞體對角線長度為L=cm,由于距離最近的Se原子和Mn原子的距離為晶胞體長的,因此距離最近的Se原子和Mn原子的距離為×107nm;
(7)一個晶胞中,含有4個KI,所以一個晶胞中,V球=4×π(+)=π(+),KI晶體的密度為ρg/cm3,K和I的摩爾質量分別為MK g/mol和MI g/mol,則ρ=,a3=×1030,所以KI晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%=×10-30×100%=×100%。
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【題目】將4 mol A氣體和2 mol B氣體在體積為2 L的密閉容器中混合,并在一定條件下發(fā)生反應:2A(g)+B(g) xC(g),若經(jīng)2 s后測得A的物質的量為2.8 mol,C的物質的量濃度為0.6 mol/L。求:
①2 s內用物質A表示的平均反應速率為________________。
②2 s內用物質B表示的平均反應速率為__________________________。
③2 s時物質B的轉化率為______________________。
④x=________________。
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【題目】海水中蘊藏著豐富的資源,某學習小組在實驗室模擬從海水提取氯化鈉晶體,其實驗流程如下:
通過查閱資料可知:粗鹽中含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等雜質。該學習小組通過討論,設計實驗在從粗鹽精制得到食鹽水的過程為:
①取一定量的粗鹽溶解;
②向粗鹽水中依次加入過量的Na2CO3溶液、加入過量的NaOH、加入過量的BaCl2溶液;
③過濾;
④向濾液中加入適量鹽酸。
回答:
(1)溶解時需要的儀器有________。
(2)加入過量的Na2CO3溶液時觀察到的現(xiàn)象是________;反應的化學方程式為_______________________________。
(3)實驗后,通過進一步反復論證,向老師求證,發(fā)現(xiàn)在粗鹽精制得到食鹽水的設計方案中________(“有”或“沒有”)不妥之處,理由是______________________。
(4)該學習小組同學要從食鹽水得到氯化鈉晶體時,還要進行________、______、過濾。
(5)該學習小組同學用實驗得到的晶體配制1mol·L-1的NaCl溶液500mL,在配制過程中,下列操作會引起濃度偏高的是________。
①沒有洗滌燒杯和玻璃棒
②容量瓶不干燥,含有少量蒸餾水
③定容時仰視刻度線
④定容時俯視刻度線
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【題目】填空
(1)1.7gNH3與標況下_________LH2S中的氫原子數(shù)相同
(2)在標準狀況((___________)℃ 、_____________KPa)下,CO和CO2的混合氣體共4.48L,質量為7.2g。則兩種氣體的物質的量之和為____________mol,該混合氣體的平均相對分子質量為___________,其中CO2為___________g.
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【題目】某研究小組擬合成醫(yī)藥中間體X和Y。
已知:①;
②;
③。
(1)的名稱是__________
(2)G→X的反應類型是_____________。
(3)化合物B的結構簡式為_____________。
(4)下列說法不正確的是__________(填字母代號)
A. 化合物A能使酸性KMnO4溶液褪色
B.化合物C能發(fā)生加成、取代、消去反應
C.化合物D能與稀鹽酸反應
D.X的分子式是C15H16N2O5
(5)寫出D+F→G的化學方程式:____________________
(6)寫出化合物A(C8H7NO4)同時符合下列條件的兩種同分異構體的結構簡式_______。
①分子是苯的二取代物,1H—NMR譜表明分子中有4種化學環(huán)境不同的氧原子;
②分子中存在硝基和結構。
(7)參照以上合成路線設計E→的合成路線(用流程圖表示,無機試劑任選)。
____________________________________________。
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【題目】在一定溫度下,容器內某一反應中M、N的物質的量隨反應時間變化的曲線如圖,下列表述中正確的是( )
A.反應的化學方程式為2NM
B.t2時,正逆反應速率相等達到平衡狀態(tài)
C.t1時,M的濃度是N濃度的2倍
D.t3時,正反應速率大于逆反應速率
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【題目】從香莢蘭豆中提取的一種芳香化合物,其分子式為C8H8O3,遇FeCl3溶液會呈現(xiàn)特征顏色,能發(fā)生銀鏡反應。該化合物可能的結構簡式是( )
A. B. C. D.
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【題目】(1)在配合物Fe(SCN)2+中,提供空軌道接受孤對電子的微粒是__,畫出配合物離子[Cu(NH3)4]2+中的配位鍵__.
(2)根據(jù)VSEPR模型,H3O+的分子立體結構為__,BCl3的立體結構為__.
(3)按要求寫出由第二周期元素為中心原子,通過sp3雜化形成中性分子的化學式(各寫一種)
正四面體分子__,三角錐形分子__,V形分子______。
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【題目】工業(yè)上以釩爐渣(主要含V2O3,還有少量SiO2、P2O5等雜質)為原料可以制備氧釩堿式碳酸銨晶體[(NH4)5(VO)6(CO3)4(OH)9·10H2O],其生產(chǎn)工藝流程如下。
(1)焙燒過程中V2O3轉化為可溶性NaVO3,該反應的化學方程式為_________________________________。
(2)濾渣的主要成分是________________(寫化學式)。
(3)“沉釩”得到偏釩酸銨(NH4VO3),若濾液中c(VO3-)=0.1mol·L-1,為使釩元素的沉降率達到98%,至少應調節(jié)c(NH4+)為____mol·L-1。[已知Ksp(NH4VO3)=1.6×10-3]
(4)“還原”V2O5過程中,生成VOC12和一種無色無污染的氣體,該反應的化學方程式為_______________________。用濃鹽酸與V2O5反應也可以制得VOC12,該方法的缺點是____________________________。
(5)稱量a g產(chǎn)品于錐形瓶中,用20mL蒸餾水與30mL稀硫酸溶解后,加入0.02mol·L-1KMnO4溶液至稍過量,充分反應后繼續(xù)滴加1%的NaNO2溶液至稍過量,再用尿素除去過量NaNO2,最后用c mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液滴定至終點,消耗標準溶液的體積為b mL。(已知滴定反應為VO2++Fe2++2H+==VO2++Fe3++H2O)
①KMnO4溶液的作用是______________。
②粗產(chǎn)品中釩的質量分數(shù)表達式為________(以VO2計)。
③若(NH4)2Fe(SO4)2標準溶液部分變質,會使測定結果_____(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。
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