【題目】X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,這五種元素的相關(guān)信息如下:
元素 | 相關(guān)信息 |
X | 其中一種核素在考古時(shí)常用來鑒定一些文物的年代 |
Y | 原子核外電子有7種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) |
Z | 地殼中含量最高的元素 |
W | 價(jià)電子排布式為(n+1)sn(n+1)pn+2 |
R | 基態(tài)原子最外能層只有一個(gè)電子,其他能層均已充滿電子 |
(1)基態(tài)R原子的電子排布式為______________________________________。
(2)Y2分子中σ鍵和π鍵的數(shù)目比為________________。
(3)X、Y、Z三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>____________(用元素符號(hào)表示),元素Y的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的沸點(diǎn)比元素X的簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物沸點(diǎn)高的主要原因是_____________。
(4)元素Z、W組成的微粒WZ42-的空間構(gòu)型是______,其中W原子的雜化軌道類型為________。
(5)已知Z、R能形成一種化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該化合物的化學(xué)式為________;若相鄰的Z原子和R原子間的距離為a cm,設(shè)阿伏加德常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為__________g·cm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
【答案】[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1) 1∶2 C<O<N 氨分子間存在氫鍵,而甲烷分子間只有范德華力 正四面體 sp3 Cu2O
【解析】
X、Y、Z、W、R是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素,X的一種核素在考古時(shí)常用來鑒定一些文物的年代,則X為碳元素;Y原子核外電子有7種不同的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),則Y為N元素;Z是地殼中含量最高的元素,則Z為O元素;W元素的價(jià)電子排布式為(n+1)sn(n+1)pn+2,s能級(jí)容納2個(gè)電子,則n=2,可推知W為P元素;R元素的基態(tài)原子最外能層只有一個(gè)電子,其它能層均已充滿,則F原子外圍電子排布為3d104s1,所以R為銅元素,據(jù)此答題。
(1)R元素的基態(tài)原子最外能層只有一個(gè)電子,其它能層均已充滿,基態(tài)R原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,故答案為:1s22s22p63s23p63d104s1。
(2)N2分子結(jié)構(gòu)式為N≡N,σ鍵和π鍵的數(shù)目比為1:2,故答案為:1:2。
(3)C、O、N元素都是第二周期非金屬元素,同一周期元素自左而右第一電離能呈增大趨勢(shì),但N元素原子2p能級(jí)是半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能:C<O<N;氨氣分子之間存在氫鍵,而甲烷分子間只有范德華力,沸點(diǎn)高于甲烷的,故答案為:C<O<N;氨氣分子之間存在氫鍵,而甲烷分子間只有范德華力。
(4)由元素Z、W組成的PO43-中P原子孤電子對(duì)數(shù)為(5+3-2×4)÷2=0,價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4+0=4,故其空間構(gòu)型是正四面體,其中P原子的雜化類型為sp3雜化,故答案為:正四面體;sp3雜化。
(5)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)圖可知,晶胞中含有氧原子數(shù)為1+8×1/8=2,銅原子數(shù)為4,所以該化合物的化學(xué)式為Cu2O,晶胞質(zhì)量為,若相鄰氧原子和銅原子間的距離為acm,則晶胞的體對(duì)角線為4acm,所以邊長(zhǎng)為,所以體積為,該晶體的密度為,故答案為:Cu2O,。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了一組實(shí)驗(yàn)來探究元素周期律。甲同學(xué)根據(jù)元素非金屬性與對(duì)應(yīng)最高價(jià)含氧酸之間的關(guān)系,設(shè)計(jì)了如圖1裝置來一次性完成碳族元素中C與Si的非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn)研究;乙同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2裝置來驗(yàn)證鹵族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律。A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤(rùn)的淀粉KI試紙、濕潤(rùn)紅紙。已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應(yīng)生成氯氣。
(1)寫出對(duì)應(yīng)裝置中選用的物質(zhì):A______________________,B________________,C________________;
(2)其中裝置B中所盛試劑的作用為___________________;C中反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。
(3)乙同學(xué)的實(shí)驗(yàn)原理是________________________________________________;寫出B處的離子方程式:________________________________。
【答案】 石灰石(CaCO3) 飽和NaHCO3溶液 Na2SiO3溶液 除去CO2中的HCl氣體 SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-(CO2過量) 強(qiáng)氧化劑生成弱氧化劑或活潑的非金屬單質(zhì)置換較不活潑的非金屬單質(zhì) 2I-+Cl2===2Cl-+I(xiàn)2、Br2+2I-===I2+2Br-
【解析】試題分析:通過比較酸性強(qiáng)弱來判斷非金屬性強(qiáng)弱,完成C與Si的非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn),A裝置制取二氧化碳,B裝置除去二氧化碳中的氯化氫,C裝置硅酸鈉與二氧化碳反應(yīng)證明碳酸的酸性大于硅酸;乙通過比較單質(zhì)的氧化性來判斷非金屬性。
解析:根據(jù)以上分析,(1). 完成C與Si的非金屬性強(qiáng)弱比較的實(shí)驗(yàn),A裝置制取二氧化碳,B裝置除去二氧化碳中的氯化氫,C裝置硅酸鈉與二氧化碳反應(yīng)證明碳酸的酸性大于硅酸;裝置中選用的物質(zhì):A中放石灰石,B中盛放飽和NaHCO3溶液,C中盛放Na2SiO3溶液;(2)裝置B中盛飽和NaHCO3溶液的作用是除去CO2中的HCl氣體;C中硅酸鈉與過量二氧化碳反應(yīng)生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉,離子方程式為SiO+2CO2+2H2O===H2SiO3↓+2HCO-;(3)乙同學(xué)通過比較單質(zhì)的氧化性來判斷非金屬性,實(shí)驗(yàn)原理是強(qiáng)氧化劑生成弱氧化劑或活潑的非金屬單質(zhì)置換較不活潑的非金屬單質(zhì),B處參與反應(yīng)的氣體有氯氣和A處生成的溴蒸氣,氯氣與碘化鉀反應(yīng)生成氯化鉀和碘單質(zhì)的離子方程式是2I-+Cl2===2Cl-+I(xiàn)2,溴與碘化鉀反應(yīng)生成溴化鉀和碘單質(zhì)的離子方程式是Br2+2I-===I2+2Br-
【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】氫氧燃料電池是符合綠色化學(xué)理念的新型電池。電池裝置如圖所示,該電池電極表面鍍一層細(xì)小的鉑粉,鉑吸附氣體的能力強(qiáng),性質(zhì)穩(wěn)定。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)在導(dǎo)線中電子流動(dòng)方向?yàn)?/span>______________(用a、b表示)。
(2)負(fù)極反應(yīng)式為__________________。
(3)電極表面鍍鉑粉的原因是__________________________________。
(4)該電池工作時(shí),H2和O2連續(xù)由外部供給,電池可連續(xù)不斷地提供電能。因此大量安全儲(chǔ)氫是關(guān)鍵技術(shù)之一。金屬鋰是一種重要的儲(chǔ)氫材料,吸氫和放氫原理如下:
Ⅰ.2Li+H2=2LiH
Ⅱ.LiH+H2O===LiOH+H2↑
①反應(yīng)Ⅰ中的還原劑是__________,反應(yīng)Ⅱ中的氧化劑是__________。
②已知LiH固體密度為0.82 g/cm3。用鋰吸收224 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)H2,生成的LiH體積與被吸收的H2體積之比為________。
③由②生成的LiH與H2O作用,放出的H2用作電池燃料,若能量轉(zhuǎn)化率為80%,則導(dǎo)線中通過電子的物質(zhì)的量為__________mol。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】根據(jù)如圖所示的各物質(zhì)能量變化關(guān)系,判斷下列熱化學(xué)方程式正確的是
A. C(s,金剛石)+O2(g)===CO2(g) ΔH1=a kJ/mol(a<0)
B. C(s,石墨)+O2(g)===CO2(g) ΔH2=b kJ/mol(b>0)
C. C+O2===CO2(g) ΔH3=c kJ/mol(c<0)
D. C(s,金剛石)===C(s,石墨) ΔH4=d kJ/mol(d>0)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】化學(xué)鍵的鍵能是形成(或斷開)1 mol 化學(xué)鍵時(shí)釋放(或吸收)的能量。已知白磷和 P4O6 的分 子結(jié)構(gòu)如圖所示:
現(xiàn)提供以下化學(xué)鍵的鍵能(kJ·mol-1):P—P:198 P—O:360 O==O:498
若生成 1 mol P4O6,則反應(yīng) P4(白磷)+3O2==P4O6 中的能量變化為
A. 吸收 1638 kJ 能量 B. 放出 1638 kJ 能量
C. 吸收 126 kJ 能量 D. 放出 126 kJ 能量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)Na2CO3與NaHCO3的說法中正確的是( )
A.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
B.堿性:Na2CO3<NaHCO3
C.水中的溶解度:Na2CO3<NaHCO3
D.與鹽酸反應(yīng)速度Na2CO3>NaHCO3
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在制蒸餾水的實(shí)驗(yàn)中,下列敘述不正確的是
A. 在蒸餾燒瓶中盛約1/3體積的自來水,并放入幾粒沸石
B. 冷水從冷凝管下口入,上口出
C. 冷水從冷凝管上口入,下口出
D. 收集蒸餾水時(shí),應(yīng)棄去開始餾出的部分液體
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下述關(guān)于烴的說法中,正確的是
A.烴是指僅含有碳和氫兩種元素的有機(jī)物
B.烴是指分子里含碳元素的化合物
C.烴是指燃燒反應(yīng)后生成二氧化碳和水的有機(jī)物
D.烴是指含有碳和氫元素的化合物
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為了確定某物質(zhì)是否變質(zhì),所選試劑(括號(hào)內(nèi)物質(zhì))錯(cuò)誤的是
A. Na2SO3是否被氧化(BaCl2) B. FeCl2是否被氧化(KSCN)
C. KI是否被氧化(淀粉溶液) D. 氯水是否失效(pH試紙)
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