【題目】含 鹵 族 元 素 的 化 合 物 在 科 研 和 生 產(chǎn) 中 有 許 多 重 要 用 途 。 如 : 2 m o l S b ( C H 3 ) 3 、 2 m o lSb(CH3)2Br 和 2molSb(CH3)Br2 進(jìn)行重組反應(yīng)可生成空間位阻最小的離子化合物:[Sb2(CH3)5]2 [Sb2(CH3)2Br6],已知 Sb 與 N 同主族。請回答:
(1) 中,H、C、Br 的電負(fù)性由小到大的順序為_____,溴原子的價電子排布式 為_____。
(2)[Sb2(CH3)5] +的結(jié)構(gòu)式為,Sb 原子的雜化軌道類型為_____。寫出一種與CH3 -互為等電子體的分子_____。
(3)X 射線衍射測定等發(fā)現(xiàn),I3AsF6 中存在 I3+ 離子。I3+ 離子的幾何構(gòu)型為_____。
(4)一定條件下 SbCl3 與 GaCl3 以物質(zhì)的量之比為 l:l 混合得到一種固態(tài)離子化合物,其結(jié)構(gòu)組成可能 為:(a) [GaCl2+ ][SbCl4- ]或(b) [SbCl2+ ][GaCl4- ],該離子化合物最可能的結(jié)構(gòu)組成為_____ (填“a”或“b”),理由是_____。
(5)固態(tài) PCl5 結(jié)構(gòu)中存在 PCl4+ 和 PCl6 -兩種離子,其晶胞如圖所示。
已知晶胞的邊長為 a pm ,阿伏加德羅常數(shù)值用 NA表示。則 PCl4+ 和 PCl6 - 之間的最短距離為_____pm,固態(tài) PCl5 的密度為_____gcm-3。
【答案】H<C<Br 4s24p5 sp3 雜化 NH3 V 形 b GaCl3 分子中,Ga 原子周圍價層電子對數(shù)為 3,是電子對的接受體,更容易與 Cl—上的孤電子對結(jié)合,形成配位鍵,構(gòu)成[GaCl4-]離子,因此可能結(jié)構(gòu)應(yīng)是[SbCl2+][GaCl4-] a
【解析】
(1)元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性數(shù)值越大,H、C、Br的電負(fù)性由大到小的順序為Br>C>H;溴為35號元素,其價電子排布式為:4s24p5,故答案為:H<C<Br、4s24p5;
(2)根據(jù)[Sb2(CH3)5] +的結(jié)構(gòu)式可知,Sb原子的價層電子對數(shù)均=4,采用sp3雜化;CH3-中含有4個原子、10個電子,與CH3-互為等電子體的分子NH3,故答案為:sp3雜化;NH3;
(3)I3+中心I原子外層6個電子,其中兩個分別和兩端I原子生成共價鍵,剩余4個電子是兩對孤對電子。于是中心I原子有4對價電子對,其中兩對成鍵電子對,兩對孤對電子對,四對電子對是sp3雜化,空間構(gòu)型是V型;故答案為:V形;
(4)[SbCl2+]中Sb的價層電子對數(shù)=2+ (5-1+2×1)=3,[GaCl2+]中Ga的價層電子對數(shù)=2+ (3-1+2×1)=2;[SbCl2+][GaCl4-]陽離子中的Sb呈+3價符合N族元素價鍵規(guī)律,陰離子中的Ga有三個電子與三個Cl原子形成三個共用電子對后還有一個空P軌道,可以結(jié)合一個氯離子形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu);[GaCl2+][SbCl4-]中陽離子鎵呈正三價符合第IIIA族元素價鍵規(guī)律,但是陰離子中Sb原子周圍卻有9個電子,比8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)多一個電子,故不穩(wěn)定,因此結(jié)構(gòu)應(yīng)是[SbCl2+][GaCl4-],故答案為:b;GaCl3分子中,Ga原子周圍價層電子對數(shù)為3,是電子對的接受體,更容易與Cl—上的孤電子對結(jié)合,形成配位鍵,構(gòu)成[GaCl4—]離子,因此可能結(jié)構(gòu)應(yīng)是[SbCl2+][GaCl4—];
(5)根據(jù)圖示,則PCl4+和PCl6-之間的最短距離為體對角線長度的一半=a pm;
由晶胞結(jié)構(gòu)可知,PCl4+和PCl6-的數(shù)目分別為8×=1和1,則晶胞質(zhì)量為g,晶胞邊長為a pm,則晶胞密度g÷(a×10-10cm)3=g/cm3,故答案為: a; 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】生產(chǎn)上用過量燒堿溶液處理某礦物(含Al2O3、MgO),過濾后得到的濾液用 NaHCO3溶液處理,測得溶液pH、n[Al(OH)3]隨加入NaHCO3溶液體積變化的曲線如下圖所示。下列有關(guān)說法不正確的是
A. 生成沉淀的離子方程式為HCO3-+AlO2-+H2O=Al(OH)3↓+CO32-
B. b 點(diǎn)與c點(diǎn)溶液所含微粒種類相同
C. a 點(diǎn)溶液中大量存在的離子是Na+、AlO2-、OH-
D. NaHCO3溶液的物質(zhì)的量濃度為0.8mol/L
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學(xué)化學(xué)、化工工業(yè)、國防等領(lǐng)域占有重要地位。
(1)發(fā)射航天火箭常用肼(N2H4)與N2O4作燃料與助燃劑。肼(N2H4)與N2O4的反應(yīng)為2N2H4(g)+N2O4(g)═3N2(g)+4H2O(g) △H= -1077kJmol-1
已知相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)鍵鍵能數(shù)據(jù)如下表所示:
化學(xué)鍵 | N-H | N-N | N≡N | O-H |
E/(kJmol-1) | 390 | 190 | 946 | 460 |
則使1mol N2O4(g)分子中化學(xué)鍵完全斷裂時需要吸收的能量是___________。
(2)N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測得其平衡轉(zhuǎn)化率[a(N2O4)]隨溫度的變化如圖所示。
①由圖推測該反應(yīng)的△H ___0(填“>”或“<”),理由為________________。
②圖中a點(diǎn)對應(yīng)溫度下,已知N2O4的起始壓強(qiáng)po為108 kPa,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=_________(用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
③在一定條件下,該反應(yīng)N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強(qiáng)間存在關(guān)系v( N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是與反應(yīng)溫度有關(guān)的常數(shù)。相應(yīng)的速率壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示,一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關(guān)系是k1=___________,在下左圖上標(biāo)出的點(diǎn)中,能表示反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)為__________(填字母代號)。
(3)電解NO2制備NH4NO3,其工作原理如圖所示。
①陽極的電極反應(yīng)式為________________________________________。
②為使電解產(chǎn)物全部轉(zhuǎn)化為NH4NO3,需補(bǔ)充某種化合物A,則A的化學(xué)式為_________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在某密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0,某研究小組研究了其他條件不變時,改變某一條件對上述反應(yīng)的影響,針對圖像下列分析不正確的是
A.圖Ⅰ研究的是t1時刻增大壓強(qiáng)(縮小體積)對反應(yīng)速率的影響
B.圖Ⅱ研究的是t1時刻通入氦氣(保持恒容)對反應(yīng)速率的影響
C.圖Ⅱ研究的是t1時刻加入正催化劑對反應(yīng)速率的影響
D.圖Ⅲ研究的是溫度對化學(xué)平衡的影響,且乙的溫度較高
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某含錳礦石的主要成分是 MnO2,還含 CaO、Al2O3、FeS 雜質(zhì),由此礦石生產(chǎn) MnCO3 的工藝流 程如圖所示:
已知:①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的 pH 如表所示:
物質(zhì) | 開始沉淀 | 沉淀完全 |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 3.8 | 4.7 |
Mn(OH)2 | 8.8 | 10.4 |
Ca(OH)2 | 12 | ─ |
②常溫下,Ksp(CaF2)=3.95×10-11
回答下列問題:
(1)酸溶時,是否能將稀硫酸換成濃鹽酸_____(填“ 是” 或“ 否” );操作 I 的名稱 為_____。
(2)取溶液Ⅰ加入 KSCN 溶液,溶液呈血紅色,試寫出酸溶過程中 MnO2 與 FeS 發(fā)生反應(yīng)的離子方程 式:_____。
(3)調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的 pH 時,pH 的范圍為_____;所用的物質(zhì) X 最好是_____(填字母)。
A.鹽酸 B.NaOH 溶液 C.氨水 D.MnCO3 固體
(4)濾渣Ⅰ為_____,濾渣Ⅱ為_____。(填化學(xué)式)
(5)沉錳的化學(xué)方程式為_____。
(6)沉錳后過濾得到固體 MnCO3,設(shè)計實(shí)驗方案驗證 MnCO3 固體是否洗滌干凈:_____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】草酸晶體(H2C2O4·2H2O)無色,熔點(diǎn)為 101℃,易溶于水,受熱易脫水、升華,170℃以上分解。 常溫下它的電離常數(shù) K1=5.4×10-2,K2=5.4×10-5。回答下列問題:
(1)查閱資料知:草酸晶體 175℃分解成 CO2、CO、H2O,請寫出草酸晶體分解的化學(xué)反應(yīng)方程 式:_____。
(2)請用下列的裝置(圖中加熱裝置已略去)分解草酸晶體以制備少量 CO 氣體,最佳的連接順序 為:_____。(填字母序號)
(3)設(shè)計實(shí)驗證明草酸為弱酸的方案及其現(xiàn)象均正確的有_____(填序號)。
A.室溫下,測 0.1mol/L 的 H2C2O4 溶液與 H2SO4 溶液的 pH,硫酸溶液的 pH 比草酸的。
B.室溫下,取 pH=3 的 H2C2O4 溶液稀釋 100 倍后,測其 pH<5;
C.標(biāo)況下,取 0.10mol/L 的 H2C2O4 溶液 100mL 與足量鋅粉反應(yīng),收集到 H2 體積為 224mL。
(4)現(xiàn)需要配制 900mL1mol/L 的草酸溶液。
①需要的儀器有托盤天平(帶砝碼)、鑰匙、燒杯、量筒、膠頭滴管、________ 、_________ (填儀 器名稱)。
②下列操作會使所配溶液濃度偏低的是_____。(填字母)
A.稱量時用了生銹的砝碼
B.容量瓶未干燥即用來配制溶液
C.H2C2O4·2H2O 晶體失去了部分結(jié)晶水
D.定容時,仰視刻度線
E.定容后塞上瓶塞反復(fù)搖勻,靜置后,液面不到刻度線,再加水至刻度線
(5)用草酸滴定 KMnO4 溶液的方法可測定 KMnO4 粗品的純度(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
①滴定過程中反應(yīng)的離子方程式為_____。
②量取 KMnO4 樣品溶液應(yīng)選用_________ (填“酸式”或“堿式”)滴定管;若量取 KMnO4 樣品溶液的 滴定管用蒸餾水洗凈后未潤洗,則最終的測定結(jié)果將_______(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
③現(xiàn)取 KMnO4 粗品 10g,配成 100mL 溶液,取 25.0 mL 用(4)中配制的草酸溶液滴定,并進(jìn)行 3 次 平行實(shí)驗,所用的草酸溶液的體積分別為 23.00 mL、20.02 mL、19.98 mL,請問 KMnO4 粗品的質(zhì)量分?jǐn)?shù) 為_____________。(已知:KMnO4 的摩爾質(zhì)量為 158g/mol)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)實(shí)驗的選項正確的是
A.配制 0.10 mol·L-1NaOH溶液 | B.苯萃取碘水中I2,分出水層后的操作 | C.除去CO中的CO2 | D.記錄滴定終點(diǎn)讀數(shù)為12.20mL |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲醇是重要的化工原料。利用合成氣(主要成分為CO、CO2和H2)在催化劑的作用下合成甲醇,發(fā)生的主要反應(yīng)如下:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H1
②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-58 kJ/mol
③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H3=+41 kJ/mol
回答下列問題:
(1)CO2的電子式是 。
(2)△H1= kJ/mol,①反應(yīng)正向的熵變△S 0(填>、<或=)。
(3)在容積為2L的密閉容器中,充入一定量CO2和H2合成甲醇(上述②反應(yīng)),在其他條件不變時,溫度T1、T2對反應(yīng)的影響圖像如圖,下列說法正確的是__________(填序號)
①溫度為T1時,從反應(yīng)到平衡,生成甲醇的平均速率為:v(CH3OH)=nA/tA mol/(L·min)
②當(dāng)v(CH3OH) = v(H2O)時,說明反應(yīng)達(dá)到平衡
③混合氣體的平均相對分子質(zhì)量A點(diǎn)大于B點(diǎn)
④處于A點(diǎn)的反應(yīng)體系從T1變到T2,達(dá)到平衡時n(H2)與n(CH3OH)比值增大
(4)在T1溫度時,將2molCO2和6molH2充入2L密閉容器中,充分反應(yīng)(上述②反應(yīng))達(dá)到平衡后,若CO2轉(zhuǎn)化率為50%,,則容器內(nèi)的壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為__________;T1溫度,反應(yīng)CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)的平衡常數(shù)數(shù)值為__________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組對某無色水樣的成分進(jìn)行檢驗,已知該水樣中只可能含有K+、Mg2+、Fe3+、Cu2+、Al3+、Ag+、Ca2+、CO32-、SO42-、Cl-中的若干種離子。該小組同學(xué)取100 mL水樣進(jìn)行實(shí)驗,向水樣中先滴加硝酸鋇溶液,再滴加1 mol·L-1的硝酸,實(shí)驗過程中沉淀質(zhì)量的變化情況如圖所示:
注明:Ob段表示滴加硝酸鋇溶液;bd段表示滴加稀硝酸
(1)水樣中一定含有的陰離子是________,其物質(zhì)的量濃度之比為________。
(2)寫出BC段所表示反應(yīng)的離子方程式:__________________________________________。
(3)由B點(diǎn)到C點(diǎn)變化過程中消耗硝酸的體積為________。
(4)試根據(jù)實(shí)驗結(jié)果推斷K+是否存在?________(填“是”或“否”);若存在,K+的物質(zhì)的量濃度c(K+)的范圍是__________________。(若K+不存在,則不必回答該問)
(5)設(shè)計簡單實(shí)驗驗證原水樣中可能存在的離子:_____________________。(寫出實(shí)驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)
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