【題目】硅是重要的半導(dǎo)體材料,構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ);卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Si原子中,電子占據(jù)的最高能層符號(hào)________________ ,該能層具有的原子軌道數(shù)為________________、電子數(shù)為________________。
(2)硅主要以硅酸鹽、________________等化合物的形式存在于地殼中。
(3)單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體,其中原子與原子之間以________________相結(jié)合,其晶胞中共有8個(gè)原子,其中在面心位置貢獻(xiàn)________________個(gè)原子。
(4)單質(zhì)硅可通過甲硅烷(SiH4) 分解反應(yīng)來制備。工業(yè)上采用Mg2Si和NH4CI在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。
(5)碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí):
硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多,原因是___________SiH4的穩(wěn)定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 ________________。
(6)在硅酸鹽中,SiO44+四面體(如下圖(a))通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式。圖(b)為一種無限長單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根;其中Si原子的雜化形式為________________。Si與O的原子數(shù)之比為 ________________ 化學(xué)式為________.
【答案】M 9 4 二氧化硅 共價(jià)鍵 3 Mg2Si + 4NH4Cl = SiH4+ 4NH3+ 2MgCl2 C—C鍵和C—H鍵較強(qiáng),所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低,易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成 C—H鍵的鍵能大于C—O鍵,C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si—O鍵,所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si—O鍵。 sp3 1∶3 [SiO3] n2n-(或SiO32-)
【解析】
(1)Si原子核外電子數(shù)為14,基態(tài)原子核外電子排布為1s22s22p63s23p2,據(jù)此解答;
(2)硅在自然界中主要以硅酸鹽和二氧化硅形式存在;
(3)硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體,硅原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合,在金剛石晶體的晶胞中,每個(gè)面心有一個(gè)碳原子(晶體硅類似結(jié)構(gòu)),則面心位置貢獻(xiàn)的原子為 6×=3個(gè);
(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4、NH3和MgCl2;
(5)①鍵能越小,化學(xué)鍵越不穩(wěn)定;
②鍵能越小,化學(xué)鍵越不穩(wěn)定,反應(yīng)傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)方向進(jìn)行;
(6)硅酸鹽中的SiO44-為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;根據(jù)圖(b)的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有1個(gè)硅、3個(gè)氧原子。
(1)硅原子核外有14個(gè)電子,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p2,對應(yīng)能層分別別為K、L、M,其中能量最高的是最外層M層,該能層有s、p、d三個(gè)能級(jí),s能級(jí)有1個(gè)軌道,p能級(jí)有3個(gè)軌道,d能級(jí)有5個(gè)軌道,所以共有9個(gè)原子軌道,硅原子的M能層有4個(gè)電子(3s23p2);
(2)硅元素在自然界中主要以化合態(tài)(二氧化硅和硅酸鹽)形式存在;
(3)硅晶體和金剛石晶體類似都屬于原子晶體,硅原子之間以共價(jià)鍵結(jié)合.在金剛石晶體的晶胞中,每個(gè)面心有一個(gè)碳原子(晶體硅類似結(jié)構(gòu)),則面心位置貢獻(xiàn)的原子為 6×=3個(gè);
(4)Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4、NH3和MgCl2,方程式為:Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2;
(5)①烷烴中的C-C鍵和C-H鍵大于硅烷中的Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能,所以硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能易斷裂,導(dǎo)致長鏈硅烷難以生成;
②鍵能越大、物質(zhì)就越穩(wěn)定,C-H鍵的鍵能大于C-O鍵,故C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定,而Si-H鍵的鍵能遠(yuǎn)小于Si-O鍵,所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向與形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵;
(6)硅酸鹽中的硅酸根(SiO44-)為正四面體結(jié)構(gòu),所以中心原子Si原子采取了sp3雜化方式;故答案為:sp3根據(jù)圖(b)的一個(gè)結(jié)構(gòu)單元中含有1個(gè)硅、3個(gè)氧原子,化學(xué)式為SiO32-。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖所示原電池的總反應(yīng)為Cu(s)+2Ag+(aq)===Cu2+(aq)+2Ag(s),下列敘述正確的是
A.電子從銀電極經(jīng)導(dǎo)線流向銅電極
B.鹽橋中的陽離子向硝酸銀溶液中遷移
C.電池工作時(shí),銅電極發(fā)生還原反應(yīng)
D.將AgNO3溶液更換為Fe(NO3)3溶液,電流表指針反向偏轉(zhuǎn)
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【題目】如下圖所示,X、Y、Q、W 都是惰性電極,將電源接通后,W極附近顏色逐漸加深。下列說法中不正確的是
A.電源的M 極為正極
B.甲裝置中溶液的pH 減小
C.甲裝置的兩個(gè)電極上都有單質(zhì)生成且物質(zhì)的量之比為1︰1
D.欲用乙裝置給銅鍍銀,U 極應(yīng)該是Ag,電鍍液選擇AgNO3溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】如圖中,甲是電解飽和食鹽水,乙是銅的電解精煉,丙是電鍍,回答:
(1)b極上的電極反應(yīng)式為__,甲電池的總反應(yīng)化學(xué)方程式是__。
(2)在粗銅的電解過程中,圖中c電極的材料是__(填“粗銅板”或“純銅板”);在d電極上發(fā)生的電極反應(yīng)為__;若粗銅中還含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì),則沉積在電解槽底部(陽極泥)的雜質(zhì)是__,電解一段時(shí)間后,電解液中的金屬離子有__。
(3)如果要在鐵制品上鍍鎳(二價(jià)金屬,相對原子質(zhì)量59),則f電極的材料是__(填“鐵制品”或“鎳塊”,下同),e電極的材料是__。
(4)若e電極的質(zhì)量變化118 g,則a電極上產(chǎn)生的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為__。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在一個(gè)固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2達(dá)到平衡后,生成xmol HBr,在相同條件下若起始時(shí)加入的H2、Br2、HBr分別為a、b、c(均不為0)且保持平衡時(shí),各組分含量都不變,以下推斷正確的是( )
①a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是4a+c=2b
②平衡時(shí)HBr為xmol
③a、b、c應(yīng)滿足的關(guān)系是a+b=c
④平衡時(shí)HBr為xmol
A.①B.①②C.①④D.②③
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【題目】重鉻酸鉀是工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)室的重要氧化劑,工業(yè)上常用鉻鐵礦(主要成分為FeO·Cr2O3,雜質(zhì)為SiO2、Al2O3)為原料生產(chǎn)它,實(shí)驗(yàn)室模擬工業(yè)法用鉻鐵礦制K2Cr2O7的主要工藝如圖。涉及的主要反應(yīng)是:6FeO·Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O
(1)堿浸前將鉻鐵礦粉碎的作用是_______________。
(2)步驟③調(diào)節(jié)pH后過濾得到的濾渣是____________。
(3)操作④中,酸化時(shí),CrO42-轉(zhuǎn)化為Cr2O72-,寫出平衡轉(zhuǎn)化的離子方程式________。
(4)用簡要的文字說明操作⑤加入KC1的原因____________。
(5)稱取重鉻酸鉀試樣2.500g配成250mL溶液,取出25mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol/LH2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+),放于暗處5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉,用0.1200mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O32-=2I一十S4O52-)
①滴定時(shí)淀粉的作用為_______,判斷達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是_____________。
②若實(shí)驗(yàn)中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為(設(shè)整個(gè)過程中其它雜質(zhì)不參加反應(yīng))_____________(保留2位有效數(shù)字)。
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【題目】“綠水青山就是金山銀山”,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。
已知吸收過程中相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq) = NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ·mol-1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq) = (NH4)2SO3(aq)+H2O(l)ΔH2=b kJ·mol-1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ·kJ·mol-1。
則反應(yīng)2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) 的ΔH=________kJ·mol-1
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應(yīng):2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g) = 2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8 kJ·mol-1對煤進(jìn)行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應(yīng),在T℃時(shí),借助傳感器測得反應(yīng)在不同時(shí)間點(diǎn)上各物質(zhì)的濃度如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10min內(nèi),平均反應(yīng)速率v(O2)=________mol·L-1·min-1;當(dāng)升高溫度,該反應(yīng)的平衡常數(shù)K________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②30in后,只改變某一條件,反應(yīng)重新達(dá)到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是________(填字母)。
A.加入一定量的粉狀碳酸鈣 B.通入一定量的O2
C.適當(dāng)縮小容器的體積 D.加入合適的催化劑
(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0 kJ·mol-1,用活性炭對NO進(jìn)行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓,測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示:
由圖可知,1050K前反應(yīng)中NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大,其原因?yàn)?/span>________;在1100K時(shí),CO2的體積分?jǐn)?shù)為________。
(4)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學(xué)平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)Kp=________[已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分?jǐn)?shù)]。
(5)工業(yè)上常用高濃度的 K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如圖:
①在陽極區(qū)發(fā)生的反應(yīng)包括___________和H++HCO3- =CO2↑+H2O
②簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理:______________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是
A. 鉛蓄電池充電時(shí),陽極質(zhì)量增大
B. 0.1mol ·L-lCH3COONa溶液加熱后,溶液的pH減小
C. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2L苯中含有的碳原子數(shù)為3×6.02×1023
D. 室溫下,稀釋0.1mol·L-1氨水,c(H+)·c(NH3·H2O)的值減小
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】有機(jī)化合物G是合成維生素類藥物的中間體,其結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示,G的合成路線如圖2所示:
其中A~F分別代表一種有機(jī)化合物,合成路線中部分產(chǎn)物及反應(yīng)條件已略去
已知:-CHO+
請回答下列問題:
(1)G的分子式是__,G中官能團(tuán)的名稱是__;
(2)第①步反應(yīng)的化學(xué)方程式是__;
(3)B的名稱(系統(tǒng)命名)是__;
(4)第②~⑥步反應(yīng)中屬于取代反應(yīng)的有__(填步驟編號(hào));
(5)第④步反應(yīng)的化學(xué)方程式是________;
(6)寫出同時(shí)滿足下列條件的E的所有同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式__,①只含一種官能團(tuán);②鏈狀結(jié)構(gòu)且無﹣O﹣O﹣;③核磁共振氫譜只有2種峰。
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