【題目】氟及其化合物用途非常廣泛;卮鹣铝袉栴}:
(1)聚四氟乙烯商品名稱為“特氟龍”,可做不粘鍋涂層。它是一種準晶體,該晶體是一種無平移周期序、但有嚴格準周期位置序的獨特晶體。可通過____方法區(qū)分晶體、準晶體和非晶體。
(2)基態(tài)銻(Sb)原子價電子排布的軌道式為____。[H2F]+[SbF6]—(氟酸銻)是一種超強酸,存在[H2F]+,該離子的空間構型為______,依次寫出一種與[H2F]+具有相同空間構型和鍵合形式的分子和陰離子分別是_______、_________。
(3)硼酸(H3BO3)和四氟硼酸銨(NH4BF4)都有著重要的化工用途。
①H3BO3和NH4BF4涉及的四種元素中第二周期元素的第一電離能由大到小的順序_____(填元素符號)。
②H3BO3本身不能電離出H+,在水中易結合一個OH﹣生成[B(OH)4]﹣,而體現弱酸性。[B(OH)4]﹣中B原子的雜化類型為_____。
③NH4BF4(四氟硼酸銨)可用作鋁或銅焊接助熔劑、能腐蝕玻璃等。四氟硼酸銨中存在_______(填序號):
A 離子鍵 B σ鍵 C π鍵 D 氫鍵 E 范德華力
(4)SF6被廣泛用作高壓電氣設備絕緣介質。SF6是一種共價化合物,可通過類似于Born-Haber循環(huán)能量構建能量圖(見圖a)計算相聯(lián)系的鍵能。則S—F的鍵能為_______kJ·mol-1。
(5)CuCl的熔點為426℃,熔化時幾乎不導電;CuF的熔點為908℃,密度為7.1g·cm-3。
①CuF比CuCl熔點高的原因是_____________;
② 已知NA為阿伏加德羅常數。CuF的晶胞結構如上“圖b”。則CuF的晶胞參數a=__________nm (列出計算式)。
【答案】X—射線衍射 V型 H2O NH2- F>N>O>B sp3 AB 327 由兩者的熔點可知,CuCl是分子晶體,而CuF為離子晶體,CuF離子晶體的晶格能大于CuCl分子間范德華力 ×107
【解析】
(1)通過X—射線衍射區(qū)分晶體、非晶體、準晶體;
(2)根據銻元素原子核外電子排布寫出基態(tài)銻(Sb)原子價電子排布的軌道式;用價層電子對互斥理論判斷[H2F]+的空間構型;用替代法書寫與[H2F]+具有相同空間構型和鍵合形式的分子和陰離子;
(3)①同周期主族元素自左而右原子半徑減小,第一電離能呈增大趨勢;
②[B(OH)4]﹣中B的價層電子對=4+1/2(3+1-4×1)=4,所以采取sp3雜化;
③NH4BF4(四氟硼酸銨)中含銨根離子和氟硼酸根離子,二者以離子鍵相結合;銨根離子中含3個σ鍵和1個配位鍵,氟硼酸根離子中含3個σ鍵和1個配位鍵;
(4)鍵能指氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最大能量。由圖a可知,氣態(tài)基態(tài)S(g)和6F(g)原子形成SF6(g)釋放的能量為1962kJ,即形成6molS—F鍵釋放的能量為1962kJ,則形成1molS—F鍵釋放的能量為1962kJ÷6=327kJ,則S—F的鍵能為327kJ·mol-1;
(5)①CuCl是分子晶體,而CuF為離子晶體,CuF離子晶體的晶格能大于CuCl分子間范德華力,故CuF比CuCl熔點高;
②均攤法計算晶胞中Cu+、F-離子數,計算晶胞質量,晶胞質量=晶體密度×晶胞體積;
(1)從外觀無法區(qū)分三者,區(qū)分晶體、非晶體、準晶體最可靠的方法是X—射線衍射法。本小題答案為:X-射線衍射。
(2)銻為51號元素,Sb位于第五周期VA族,則基態(tài)銻(Sb)原子價電子排布的軌道式為;[H2F]+[SbF6]—(氟酸銻)是一種超強酸,存在[H2F]+,[H2F]+中中心原子F的價層電子對數為2+=4,σ鍵電子對數為2,該離子的空間構型為V型,與[H2F]+具有相同空間構型和鍵合形式的分子為H2O、陰離子為NH2- 。本小題答案為:; V型 ;H2O ; NH2-。
(3)①H3BO3和NH4BF4涉及的四種元素中第二周期元素是B、N、O、F四種元素,同周期元素從左向右第一電離能呈增大趨勢,N的2p能級半充滿較穩(wěn)定,N的第一電離能大于O,則這四種元素第一電離能由大到小的順序為F>N>O>B。本小題答案為:F>N>O>B。
②[B(OH)4]﹣中B的價層電子對=4+1/2(3+1-4×1)=4,所以B采取sp3雜化。本小題答案為:sp3。
③NH4BF4(四氟硼酸銨)中含銨根離子和氟硼酸根離子,銨根離子中含3個σ鍵和1個配位鍵,氟硼酸根離子中含3個σ鍵和1個配位鍵,銨根離子和氟硼酸根離子以離子鍵相結合,則四氟硼酸銨中存在離子鍵、σ鍵、配位鍵。本小題答案為:AB。
(4)鍵能指氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最大能量。由圖a可知,氣態(tài)基態(tài)S(g)和6F(g)原子形成SF6(g)釋放的能量為1962kJ,即形成6molS—F鍵釋放的能量為1962kJ,則形成1molS—F鍵釋放的能量為1962kJ÷6=327kJ,則S—F的鍵能為327kJ·mol-1。本小題答案為:327。
(5)①CuCl的熔點為426℃,熔化時幾乎不導電,CuCl是分子晶體,而CuF的熔點為908℃,CuF為離子晶體,CuF離子晶體的晶格能大于CuCl分子間范德華力,故CuF比CuCl熔點高。本小題答案為:由兩者的熔點可知,CuCl是分子晶體,而CuF為離子晶體,CuF離子晶體的晶格能大于CuCl分子間范德華力。
②晶胞中Cu+數目為8×1/8+6×1/2=4,F-數目為4,故晶胞質量=(4×64+4×19)g÷NA =(4×83)/NA g,根據=7.1g/cm3×(a ×10-7cm)3,a=×107nm。本小題答案為:×107。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】Na2S2O3·5H2O可作為高效脫氯劑,工業(yè)上用硫鐵礦(FeS2)為原料制備該物質的流程如圖。
已知:a.氣體A可以使品紅溶液褪色,與硫化氫(H2S)混合能獲得單質硫。
b.pH約為11的條件下,單質硫與亞硫酸鹽可以共熱生成硫代硫酸鹽。
回答下列問題:
(1)吸收塔中的原料B可以選用__(填字母序號)。
A.NaCl溶液 B.Na2CO3溶液 C.Na2SO4溶液
(2)某小組同學用如圖裝置模擬制備Na2S2O3的過程(加熱裝置已略去)。
①A中使用70%的硫酸比用98%的濃硫酸反應速率快,其原因是__。裝置B的作用是__。
②C中制備Na2S2O3發(fā)生的連續(xù)反應有:Na2S+H2O+SO2=Na2SO3+H2S,__和Na2SO3+SNa2S2O3。
(3)工程師設計了從硫鐵礦獲得單質硫的工藝,將粉碎的硫鐵礦用過量的稀鹽酸浸取,得到單質硫和硫化氫氣體,該反應的化學方程式為__。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2017年12月,華為宣布: 利用鋰離子能在石墨烯表面和電極之間快速大量穿梭運動的特性,開發(fā)出石墨烯電池,電池反應式為LixC6+Li1-xCoO2C6+LiCoO2,其工作原理如圖所示。下列關于該電池的說法不正確的是
A. 該電池若用隔膜可選用質子交換膜
B. 石墨烯電池的優(yōu)點是提高電池的儲鋰容量進而提高能量密度
C. 充電時,LiCoO2極 發(fā)生的電極反應為: LiCoO2-xe-=Li1-xCoO2+xLi+
D. 廢舊的該電池進行“放電處理”讓Li+從石墨烯中脫出而有利于回收
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以Cl2、NaOH、CO(NH2)2 (尿素)和SO2為原料可制備N2H4·H2O(水合肼)和無水Na2SO3,其主要實驗流程如下:
已知:①Cl2+2OHClO+Cl+H2O是放熱反應。
②N2H4·H2O沸點約118 ℃,具有強還原性,能與NaClO劇烈反應生成N2。
(1)如圖表示用石墨作電極,在一定條件下電解飽和食鹽水制取Cl2時,陽極上產生也會產生少量的ClO2的電極反應式:________________________________;電解一段時間,當陰極產生標準狀況下氣體112 mL時,停止電解,則通過陽離子交換膜的陽離子物質的量為________mol。
(2)步驟Ⅰ制備NaClO溶液時,若溫度超過40℃,Cl2與NaOH溶液反應生成NaClO3和NaCl,其離子方程式為____________________________________;實驗中控制溫度除用冰水浴外,還需采取的措施是____________________________________。
(3)步驟Ⅱ合成N2H4·H2O的裝置如下圖所示。NaClO堿性溶液與尿素水溶液在40 ℃以下反應一段時間后,再迅速升溫至110 ℃繼續(xù)反應。實驗中通過滴液漏斗滴加的溶液是_________________;使用冷凝管的目的是_________________________________。
(4)步驟Ⅳ用步驟Ⅲ得到的副產品Na2CO3制備無水Na2SO3,欲測定亞硫酸鈉產品的純度設計如下實驗方案,并進行實驗。準確稱取所得亞硫酸鈉樣品m g于燒杯中,加入適量蒸餾水配成100 mL待測溶液。移取25.00 mL待測溶液于錐形瓶中,用c mol·L-1酸性KMnO4標準液滴定,至滴定終點。重復2次,測得消耗標準溶液的體積的平均值為V mL(假設雜質不反應)。樣品中亞硫酸鈉的質量分數為__________(用含m、c、V的代數式表示)。某同學設計的下列滴定方式中,合理的是________(夾持部分略去)(填字母序號)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在如圖所示的裝置中,若通直流電5min時,銅電極質量增加2.16g。試回答下列問題:
(1)電源中X電極為直流電源的________極。
(2)A中發(fā)生反應的離子方程式為________。
(3)B中開始電解一段時間后,溶液的pH如何變化_______(填:變大、變小或不變),若要使溶液恢復原狀,可向溶液中加入適量的__________。
(4)寫出以下電極反應式
①C中的Ag電極___________________.
②B中的陽極______________________.
(5)通電5min時,B中共收集224mL(標準狀況下)氣體,溶液體積為200mL,則通電前CuSO4溶液的物質的量濃度為(設電解前后溶液體積無變化)__________。
(6)若電解中的直流電源為甲烷燃料電池(KOH為電解質),則電池的負極反應式為________。
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【題目】人體血液里Ca2+的濃度一般采用mg·cm-3來表示。抽取一定體積的血樣,加適量的草酸銨[(NH4)2C2O4]溶液,可析出草酸鈣(CaC2O4)沉淀,將此草酸鈣沉淀洗滌后溶于強酸可得草酸(H2C2O4),再用KMnO4溶液滴定即可測定血液樣品中Ca2+的濃度。某研究性學習小組設計如下實驗步驟測定血液樣品中Ca2+的濃度。
(配制KMnO4標準溶液)如圖是配制50mL KMnO4標準溶液的過程示意圖。
(1)請你觀察圖示判斷,其中不正確的操作有__________(填序號)。
(2)如果用圖示的操作配制溶液,所配制的溶液濃度將__________(填“偏大”或“偏小”)。
(測定血液樣品中Ca2+的濃度)抽取血樣20.00mL,經過上述處理后得到草酸,再用0.020mol·L-1 KMnO4溶液滴定,使草酸轉化成CO2逸出,這時共消耗12.00mL KMnO4溶液。
(3)已知草酸跟KMnO4溶液反應的離子方程式為2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mnx++10CO2↑+8H2O則方程式中的x=__________。
(4)經過計算,血液樣品中Ca2+的濃度為__________mg·cm-3。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】在一定條件下,下列物質不能與二氧化硅反應的是( )
①焦炭 ②純堿 ③碳酸鈣 ④氫氟酸 ⑤高氯酸 ⑥氫氧化鉀 ⑦氧化鈣⑧ 氮氣
A.③⑤⑦⑧B.⑤⑦⑧C.⑤⑧D.⑤⑦
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【題目】A、B、C都為短周期元素,它們在周期表中的位置如圖所示。已知B、C兩元素在周期表中族序數之和是A元素族序數的2倍;B、C元素的原子序數之和是A元素原子序數的4倍,則A、B、C符合的一組是( )
A.鈹、鈉、鋁B.硼、鎂、硅C.碳、鋁、磷D.氧、磷、氯
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室可以用高錳酸鉀與濃鹽酸反應制取氯氣,反應方程式如下:
2KMnO4+16HCl = 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
請完成下列問題:
(1)在上述方程式中用雙線橋法標注電子轉移情況____________。
(2)濃鹽酸在該反應中表現了____________(選填“氧化性”、“還原性”或“酸性”)。
(3)若15.8g KMnO4與足量的濃鹽酸充分反應,則有______mol HCl被氧化,產生的Cl2在標準狀況下的體積為__________L。
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