【題目】決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請回答下列問題:
(1)已知元素M是組成物質(zhì)Ca5(PO4)3F的一種元素。元素M的氣態(tài)原子逐個失去第1個至第5個電子所需能量(即電離能,用符號I1至I5表示)如表所示:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
電離能 | 589.8 | 1145.4 | 4912.4 | 6491 | 8153 |
元素M化合態(tài)常見化合價是_________價,其基態(tài)原子電子排布式為_________。
(2)Ca3(PO4)3F中非金屬元素電負性由大到小的順序為_________。
(3)PO43-的中心原子的雜化方式為_________,該離子的空間構(gòu)型為_________,鍵角為________,其等電子體有_________ (請寫出兩種)。
(4)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)目為_________;已知Ca2+和F半徑分別為a cm、b cm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,M為摩爾質(zhì)量,則晶體密度為________g·cm3(不必化簡)。
(5)已知MgO與CaO的晶體結(jié)構(gòu)相似,其摩氏硬度的大小關(guān)系為_________,原因為___________。
【答案】+2 [Ar]4s2 F>O>P sp3 正四面體形 109°28′ SO42-、CCl4等 12 MgO>CaO Mg2+半徑比Ca2+小,晶格能較大
【解析】
根據(jù)處于同一電子層內(nèi)相鄰電子的電離能相差不大,不同電子層內(nèi)相鄰電子的電離能相差較多分析;結(jié)合原子核外電子排布規(guī)律書寫其基態(tài)原子電子排布式;利用元素的非金屬性越強,電負性越大,分析該物質(zhì)中的元素電負性大。桓鶕(jù)微粒的空間構(gòu)型、等電子體概念分析判斷PO43-的結(jié)構(gòu),并學(xué)會運用晶胞結(jié)構(gòu)中微粒的相對位置,判斷微粒距離及晶體密度大小,利用微粒半徑大小分析物質(zhì)的硬度和熔沸點關(guān)系,據(jù)此解答。
(1) 根據(jù)元素M的氣態(tài)原子的第I1-I5電離能大小可以看出:I1、I2相差不大,二I2、I3電離能相差較多,說明M原子最外層有2個電子。在Ca5(PO4)3中元素有Ca、P、O三種元素,只有Ca元素最外層有2個電子,原子半徑大,容易失去最外層的2個電子,化合價為+2價;根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知Ca基態(tài)原子電子排布式為[Ar]4s2或?qū)憺?/span>1s22s22p63s23p64s2;
(2)Ca3(PO4)3F中非金屬元素有P、O、F三種,元素的非金屬性F>O>P,元素的非金屬性越強,其電負性就越大,所以按電負性由大到小的順序排列為F>O>P;
(3) PO43-的中心原子P的價層電子對數(shù)是4,故P原子雜化為sp3雜化;由于孤對電子對數(shù)為0,該離子的空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28′,其等電子體有SO42-、CCl4;
(4)根據(jù)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)可知:在每個晶胞中與Ca2+離子距離最近且等距離的Ca2+有3個,通過每個Ca2+可形成8個晶胞,每個Ca2+計算了2次,所以與Ca2+離子距離最近且等距離的Ca2+有(3×8)÷2=12個;將CaF2晶胞分成8個小正方體,正方體中心為F-離子,頂點為Ca2+,晶胞中共有4個鈣離子、8個氟離子。立方體的對角線為2(a+b),則晶胞的對角線為4(a+b),晶胞的邊長為,根據(jù)晶體密度計算公式可得該晶體的密度=g/cm3;
(5)MgO與CaO的晶體結(jié)構(gòu)相似,由于離子半徑Ca2+>Mg2+,離子半徑越大,與O2-形成的離子鍵的鍵長就越大,晶格能就越小,物質(zhì)的硬度就越小,故其摩氏硬度的大小關(guān)系為MgO>CaO。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為:
3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
下列敘述不正確的是( )
A. 放電時負極反應(yīng)為:Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2
B. 放電時正極反應(yīng)為:FeO42-+4H2O+3e-=Fe(OH)3+5OH-
C. 放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1 mol K2FeO4被氧化
D. 放電時正極附近溶液的堿性增強
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng):mX(g)nY(g) ΔH=Q kJ/mol。反應(yīng)達到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:
1L | 2L | 4L | |
100℃ | 1.00mol/L | 0.75mol/L | 0.53mol/L |
200℃ | 1.20mol/L | 0.90mol/L | 0.63mol/L |
300℃ | 1.30mol/L | 1.00mol/L | 0.70mol/L |
下列說法正確的是( )
A. m>n
B. Q<0
C. 溫度不變,壓強增大,Y的質(zhì)量分數(shù)減少
D. 體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用惰性電極電解硫酸銅溶液,整個過程轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與產(chǎn)生氣體總體積的關(guān)系如圖所示(氣體體積均在相同狀況下測定)。Q點時欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài),可向溶液中加入
A. 0.1 mol CuO
B. 0.1 mol CuCO3
C. 0.1 mol Cu(OH)2
D. 0.05 mol Cu2(OH)2CO3
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【題目】下列各組物質(zhì),互為同系物的是
A. CH3CH=CH2與CH3CH3B. 與
C. CH3CH2OH 與CH2OHCH2OHD. C3H8和C5H12
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某烴A的相對分子質(zhì)量為84;卮鹣铝袉栴}:
(1)烴A的分子式為_________。下列物質(zhì)與A以任意比例混合,若總物質(zhì)的量一定,充分燃燒消耗氧氣的量不變的是_____;若總質(zhì)量一定,充分燃燒消耗氧氣的量不變的是____。
A. C7H8 B.C6H14 C.C7H14 D.C8H8
(2)若烴A為鏈烴,分子中所有的碳原子在同一平面上,該分子的一氯取代物只有一種。則A的結(jié)構(gòu)簡式為__________。若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一種,則A的結(jié)構(gòu)簡式為__________ 。若烴B的相對分子質(zhì)量比烴A小6,且B為最簡單芳香族化合物,寫出B與濃硝酸,濃硫酸混合共熱的化學(xué)方程式__________
(3)如圖:
①該物質(zhì)與足量氫氣完全加成后環(huán)上一氯代物有________種;
②該物質(zhì)和溴水反應(yīng),消耗Br2的物質(zhì)的量為_______mol;
③該物質(zhì)和H2加成需H2________mol;
(4)如圖是辛烷的一種結(jié)構(gòu)M(只畫出了碳架,沒有畫出氫原子)按下列要求,回答問題:
①用系統(tǒng)命名法命名________。
②M的一氯代物有________種。
③M是由某烯烴加成生成的產(chǎn)物,則該烯烴可能有_______種結(jié)構(gòu)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一。
(1)該反應(yīng)過程的能量變化如圖所示:
由圖中曲線變化可知,該反應(yīng)為______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加入V2O5后,改變的是圖中的_____。
A.△H B.E C.△H-E D.△H+E
(2)在2L絕熱密閉容器中投入2molSO2和bmolO2,下圖是部分反應(yīng)物隨時間的變化曲線。
①10min時,v(SO3)=_____。
②反應(yīng)達到平衡時,SO2的轉(zhuǎn)化率為______。
③下列情況能說明該反應(yīng)達到化學(xué)平衡的是_____
A. v(SO3)=v(SO2) B.混合氣體的密度保持不變
C.t時刻,體系的溫度不再發(fā)生改變 D.混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2Ag+Cl2=2AgCl。下列說法正確的是
A. 正極反應(yīng)為AgCl +e-=Ag +Cl-
B. 放電時,交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成
C. 若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變
D. 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e-時,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子
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