【題目】AA705合金(含Al、Zn、Mg和Cu)幾乎與鋼一樣堅固,但重量僅為鋼的三分之一,已被用于飛機(jī)機(jī)身和機(jī)翼、智能手機(jī)外殼上等。但這種合金很難被焊接。最近科學(xué)家將碳化鈦納米顆粒(大小僅為十億分之一米)注入AA7075的焊絲內(nèi),讓這些納米顆粒充當(dāng)連接件之間的填充材料。注入了納米粒子的填充焊絲也可以更容易地連接其他難以焊接的金屬和金屬合金。回答下列問題:
(1)基態(tài)銅原子的價層電子排布式為__________。
(2)第三周期某元素的前5個電子的電離能如圖1所示。該元素是_____(填元素符號),判斷依據(jù)是_______。
(3)CN—、NH3、H2O和OH—等配體都能與Zn2+形成配離子。1mol [Zn(NH3)4]2+含___ molσ鍵,中心離子的配位數(shù)為_____。
(4)鋁鎂合金是優(yōu)質(zhì)儲鈉材料,原子位于面心和頂點(diǎn),其晶胞如圖2所示。1個鋁原子周圍有_____個鎂原子最近且等距離。
(5)在二氧化鈦和光照條件下,苯甲醇可被氧化成苯甲醛:
①苯甲醇中C原子雜化類型是__________。
②苯甲醇的沸點(diǎn)高于苯甲醛,其原因是__________。
(6)鈦晶體有兩種品胞,如圖所示。
①如圖3所示,晶胞的空間利用率為______(用含п的式子表示)。
②已知圖4中六棱柱邊長為x cm,高為y cm。該鈦晶胞密度為D g·cm-3,NA為______mol—1(用含x y和D的式子表示)。
【答案】3d104s1 Mg I3是I2的5倍多,說明最外層有2個電子, 16 4 8 sp2、sp3 苯甲醇分子間存在氫鍵,苯甲醛分子間不存在氫鍵
【解析】
(1)銅原子有29個電子,其3d、4s能級上的電子為其價電子;
(2)根據(jù)電離能的突變判斷最外層電子,結(jié)合該元素為第三周期元素分析;
(3)所有單鍵包括配位鍵均為σ鍵,雙鍵中有一個為σ鍵,每個NH3分子中含有3個N-H鍵,中心原子Zn與四個N原子之間存在配位鍵;
(4)晶胞中每個側(cè)面的4個頂點(diǎn)上的鎂原子和面心上的鎂原子到Al原子的距離相等且最近;
(5)①苯環(huán)上碳原子形成3個共用電子對,而-CH2OH中C原子形成4個共用電子對;
②分子間的氫鍵對物質(zhì)的沸點(diǎn)影響較大,苯甲醇分子間存在氫鍵;
(6)①由圖3可知,晶胞中鈦原子的數(shù)目為1+8×=2,設(shè)原子半徑為r,則晶胞的對角線為4r,晶胞的邊長為,由此計算空間利用率;
②圖4晶胞中鈦原子的數(shù)目為3+2×+12×=6,晶胞的質(zhì)量為g,六棱柱邊長為x cm,高為y cm,則晶胞的體積為x2ycm3,再結(jié)合晶胞的密度計算NA。
(1)銅原子有29個電子,其3d、4s能級上的電子為其價電子,其價電子排布式為3d104s1;
(2)由圖1可知電離能I3是I2的5倍多,說明最外層有2個電子,結(jié)合該元素是第三周期元素,則該元素為第三周期第ⅡA元素,此元素為鎂,元素符號為Mg;
(3)所有單鍵包括配位鍵均為σ鍵,雙鍵中有一個為σ鍵,每個NH3分子中含有3個N-H鍵,中心原子Zn與四個N原子之間存在配位鍵,則1mol [Zn(NH3)4]2+含(4+3×4)mol=16molσ鍵,配位體為NH3,中心離子Zn2+的配位數(shù)為4;
(4)晶胞中每個側(cè)面的4個頂點(diǎn)上的鎂原子和面心上的鎂原子到Al原子的距離相等且最近,則每個鋁原子周圍距離最近的鎂原子有8個;
(5)①苯環(huán)上碳原子形成3個共用電子對,碳原子的雜化類型是sp2,而-CH2OH中C原子形成4個共用電子對,碳原子的雜化類型是sp3;
②苯甲醇分子間存在氫鍵,而苯甲醛分子間不存在氫鍵,導(dǎo)致苯甲醇的沸點(diǎn)明顯比苯甲醛高;
(6)①由圖3可知,晶胞中鈦原子的數(shù)目為1+8×=2,設(shè)原子半徑為r,則晶胞的對角線為4r,晶胞的邊長為,則空間利用率為=;
②②圖4晶胞中鈦原子的數(shù)目為3+2×+12×=6,晶胞的質(zhì)量為gspan>,六棱柱邊長為x cm,高為y cm,則晶胞的體積為x2ycm3,則D=g÷x2ycm3,由此計算得NA=mol—1。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】乙二醇是工業(yè)常見的有機(jī)原料,常用來制取紡織工業(yè)的乙二醛和化妝品行業(yè)的乙醛酸。
①乙二醇(HOCH2CH2OH)氣相催化氧化法制取乙二醛(OHC-CHO),主要反應(yīng)為:HOCH2CH2OH(g)+O2(g)OHC—CHO(g)+2H2O(g) H
化學(xué)鍵 | O—H | C—H | C—O | C=O | O=O | C—C |
鍵能(kJ·mol-1) | 436 | 413 | 356 | 745 | 493 | 346 |
則H=_____kJ·mol-1。
②當(dāng)原料氣中氧醇比(氧氣和乙二醇的物質(zhì)的量之比)一定時,乙二醛和副產(chǎn)物CO2的產(chǎn)率與反應(yīng)溫度的關(guān)系如圖所示,則反應(yīng)中應(yīng)控制的適宜溫度是___(填字母)。
a.低于450℃
b.450℃~490℃
c.高于495℃
p、m、n三點(diǎn)中____是平衡點(diǎn),__是逆反應(yīng)速率最快的點(diǎn)。
③溫度超過495℃時,乙二醛的產(chǎn)率直線下降的原因是___。
(2)將乙二醇氧化為乙二酸,再利用乙二酸(HOOCCOOH)通過電解制備乙醛酸,陰極的電極反應(yīng)式為____。
(3)液相氧化制備乙醛酸是近年研究的熱點(diǎn)。向25L某濃度的乙二醛溶液中,加入適量的催化劑V2O5/C,以0.1mol·L-1的流速通入氧氣,測得溶液中乙二醛的濃度、溶液的pH隨時間變化的關(guān)系如圖所示:
①圖中曲線___(填“a”或“b”)表示溶液的pH值隨時間變化的曲線。
②V2O5/C表示將催化劑覆蓋在納米碳纖維上,其目的是___。
③寫出制備乙醛酸(HOC—COOH)的化學(xué)反應(yīng)方程式:____,根據(jù)圖中數(shù)據(jù)算出8h內(nèi)乙醛酸的平均生成速率v(HOC—COOH)=____;該實(shí)驗(yàn)條件下乙醛酸的電離常數(shù)Ka=___。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】Z是合成某藥物的中間體,其合成原理如下:
下列說法正確的是.
A.用NaHCO3溶液可以鑒別X和ZB.X、Y、Z都能發(fā)生取代反應(yīng)
C.X分子所有碳原子可能共平面D.與X具有相同官能團(tuán)的同分異構(gòu)體還有5種
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】十九大報告中提出“打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)”,對污染防治要求更高。某種利用垃圾滲透液實(shí)現(xiàn)發(fā)電、環(huán)保二位一體結(jié)合的裝置示意圖如下。當(dāng)該裝置工作時,下列說法正確的是
A.鹽橋中Cl-向Y極移動
B.電路中流過7.5 mol電子時,共產(chǎn)生N2的體積為44.8 L(標(biāo)況)
C.電流由X極沿導(dǎo)線流向Y極
D.Y極發(fā)生的反應(yīng)為2NO3-+10e-+6H2O=N2↑+12OH-,周圍pH增大
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【題目】下列關(guān)于實(shí)驗(yàn)室制氯氣的說法中錯誤的是( )
A.該反應(yīng)是一個氧化還原反應(yīng),其中二氧化錳是氧化劑
B.每生成1mol氯氣,就要轉(zhuǎn)移2mol電子
C.該反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑
D.該方法是瑞典化學(xué)家舍勒最先發(fā)現(xiàn)的
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】二茂鐵是一種特殊的金屬有機(jī)化合物,可用作燃料的節(jié)能消煙劑、抗爆劑等,熔點(diǎn)為173 ℃,在100 ℃時開始升華;沸點(diǎn)是249 ℃。實(shí)驗(yàn)室制備二茂鐵的反應(yīng)原理是:2KOH+FeCl2+2C5H6=Fe(C5H5)2+2KCl+2H2O,其裝置如下圖所示。
實(shí)驗(yàn)步驟為:
①在三頸燒瓶中加入25 g粉末狀的KOH,并從儀器a中加入60 mL無水乙醚,充分?jǐn)嚢,同時通氮?dú)饧s10 min;
②再從儀器a滴入5.5 mL新蒸餾的環(huán)戊二烯(C5H6,密度為0.95 g·cm-3),攪拌;
③將6.5 g無水FeCl2與(CH3)2SO(二甲亞砜,作溶劑)配成的溶液25 mL裝入儀器a中,慢慢滴入三頸燒瓶中,45 min滴完,繼續(xù)攪拌45 min;
④再從儀器a加入25 mL無水乙醚攪拌;
⑤將三頸燒瓶中的液體轉(zhuǎn)入儀器X中,依次用鹽酸、水各洗滌兩次,分液得橙黃色溶液;
⑥蒸發(fā)橙黃色溶液,得二茂鐵粗產(chǎn)品。
回答下列問題:
(1)儀器a、X的名稱分別是_____________。
(2)步驟①中通入氮?dú)獾脑蚴?/span>_____________(用化學(xué)方程式表示)。
(3)三頸燒瓶的適宜容積應(yīng)為_________(選編號)。
①100 mL ②250 mL ③500 mL
(4)步驟⑤用鹽酸洗滌的目的是_______________。
(5)步驟⑦是二茂鐵粗產(chǎn)品的提純,操作裝置如圖二所示,其操作名稱為___________;該操作中棉花的作用是___________________。
(6)為了確認(rèn)得到的是二茂鐵,還需要進(jìn)行的一項(xiàng)簡單實(shí)驗(yàn)是__________。確定二茂鐵的結(jié)構(gòu)是下圖b而不是c,其測定的譜圖為_____________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】聚合硫酸鐵鋁、聚合氯化鋁是高效水處理劑。以廢鐵屑、廢鋁質(zhì)易拉罐及硫酸為原料,制備聚合硫酸鐵鋁的工藝流程如下:
(1) 為提高反應(yīng)I、II金屬元素的浸出率,可以采取的措施有___。
(2) 反應(yīng)III中FeSO4轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3的化學(xué)方程式為_____。
(3) 反應(yīng)III的溫度應(yīng)控制在50℃~70℃為宜,原因是_____。反應(yīng)II過程中往往加入少量硝酸鋁,其作用如圖16-1所示,轉(zhuǎn)化①的離子方程式為___。
(4) 寫出Fe2(SO4)3 水解生成Fe2(OH)n(SO4)3-n/2 的離子方程式:_____。
(5) 利用圖16-2所示電解裝置可制備凈水劑聚合氯化鋁。實(shí)際生產(chǎn)中,陽極附近因?yàn)楦狈磻?yīng)可能產(chǎn)生的氣體有____________。
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【題目】一種熔融碳酸鹽燃料電池原理示意如圖。下列有關(guān)該電池的說法正確的是( )
A. 反應(yīng)CH4+H2O3H2+CO,每消耗1molCH4轉(zhuǎn)移12mol 電子
B. 電極A上H2參與的電極反應(yīng)為:H2+2OH--2e-=2H2O
C. 電池工作時,CO32-向電極B移動
D. 電極B上發(fā)生的電極反應(yīng)為:O2+2CO2+4e-=2CO32-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】可逆反應(yīng):2NO2(g)2NO(g)+ O2(g) 在體積不變的密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志是( )
①單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO2
②單位時間內(nèi)生成n mol O2的同時生成2n mol NO
③用NO2、NO、O2的物質(zhì)的量濃度變化表示的反應(yīng)速率的比為2:2:1的狀態(tài)
④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)
⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)
A. ①④ B. ②③⑤ C. ①③④ D. ①②③④⑤
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