【題目】某柔性屏手機(jī)的柔性電池以碳納米管做電極材料,以吸收ZnSO4溶液的有機(jī)高聚物做固態(tài)電解質(zhì),其電池總反應(yīng)為MnO2+Zn+(1+)H2O+ZnSO4MnOOH+ZnSO4[Zn(OH)2]3·xH2O。其電池結(jié)構(gòu)如圖甲所示,圖乙是有機(jī)高聚物的結(jié)構(gòu)片段。

1Mn2+的核外電子排布式為_____;有機(jī)高聚物中C的雜化方式為_____

2)已知CN-N2互為等電子體,推算擬鹵(CN)2分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_____

3NO2-的空間構(gòu)型為_____。

4MnO是離子晶體,其晶格能可通過(guò)如圖的Born-Haber循環(huán)計(jì)算得到。

Mn的第一電離能是_____,O2的鍵能是_____,MnO的晶格能是_____。

5R(晶胞結(jié)構(gòu)如圖)由Zn、S組成,其化學(xué)式為_____(用元素符號(hào)表示)。已知其晶胞邊長(zhǎng)為acm,則該晶胞的密度為_____g·cm3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。

【答案】1s22s22p63s23p63d5 sp2sp3 34 V bkJmol1 2ekJmol1 (f-a-b-c-d-e)kJmol1 ZnS

【解析】

(1) Mn元素的原子核外有25個(gè)電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2;根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式;

(2) CN-和氮?dú)夥肿踊榈入娮芋w,二者結(jié)構(gòu)相同,根據(jù)氮?dú)夥肿优袛?/span>(CN)2分子中存在的σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù);

(3) NO2-N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+(5+1-2×2)=3,雜化類型是sp2,含有1個(gè)孤電子對(duì),NO2-的空間構(gòu)型是V型;

(4) Mn的第一電離能為氣態(tài)Mn原子失去第一個(gè)電子時(shí)需要吸收的能量;由1molO2分子變成O原子的過(guò)程中,需要吸收的能量為2ekJ;晶格能是氣態(tài)離子形成1mol離子晶體釋放的能量;

(5) ZnS晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,利用均攤法找出晶胞中有4個(gè)Zn,有4個(gè)S,然后進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,求出晶胞密度。

(1) Mn元素的原子核外有25個(gè)電子,其基態(tài)原子電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s2,則基態(tài)Mn2的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d5;這些C原子中有些C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、有些是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式分別為sp2sp3;故答案為:1s22s22p63s23p63d5sp2、sp3;

(2)CN-N2結(jié)構(gòu)相似,C原子與N原子之間形成三鍵,則擬鹵(CN)2分子結(jié)構(gòu)式為,三鍵中含有1個(gè)σ鍵、2個(gè)π鍵,單鍵屬于σ鍵,故(CN)2分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為34,故答案為:34;

(3) NO2-N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+(5+1-2×2)=3,雜化類型是sp2,含有1個(gè)孤電子對(duì),NO2-的空間構(gòu)型是V型,故答案為V型;

(4)由圖中Mn (晶體) Mn (g) Mn+(g)過(guò)程,電離能為1mol的氣態(tài)原子變?yōu)?/span>+1價(jià)陽(yáng)離子的能量,故其第一電離能為bkJmol1;由圖中O2(g)2O(g)molO=O的鍵能,故O=O鍵鍵能為ekJmol1×2=2ekJmol1Mn晶格能為從氣態(tài)離子形成1mol晶體放出的能量,根據(jù)蓋斯定律,故晶格能=(f-a-b-c-d-e)kJmol1,故答案為:bkJmol1;2ekJmol1;(f-a-b-c-d-e)kJmol1

(5)由晶胞的結(jié)構(gòu)可知,Zn全部在晶胞的內(nèi)部,所以1個(gè)晶胞中含有4個(gè)Zn2+,S分別位于晶胞的頂點(diǎn)和面心,根據(jù)晶胞中原子的均攤法可計(jì)算1個(gè)晶胞中S2-的個(gè)數(shù)為:,由Zn,S組成化學(xué)式為ZnS;1mol晶體的質(zhì)量為97g1mol晶胞的體積為NA a3cm3,因此該晶體的密度為,故答案為:ZnS。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】明礬石的主要成分是K2SO4·Al2(SO4)3·2Al2O3·6H2O,含有少量氧化鐵,利用明礬石制備K2SO4的工藝流程如圖所示:

據(jù)此流程圖回答下列問(wèn)題:

(1)①焙燒爐中Al2(SO4)3S反應(yīng)的產(chǎn)物是兩種氧化物,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______;寫出爐氣的一種用途________

(2)②中Al2O3參與反應(yīng)的離子方程式為__________。

(3)③中調(diào)節(jié)pH不能用CO2的理由是____________________

(4)工業(yè)冶煉金屬鋁需要定期更換補(bǔ)充陽(yáng)極碳?jí)K的原因是__________________。

(5)純凈氫氧化鋁經(jīng)歷兩次__________________(填反應(yīng)類型)可制得鋁。以AlNiO(OH)為電極,NaOH溶液為電解液組成一種新型電池,放電時(shí)NiO(OH)轉(zhuǎn)化為Ni(OH)2,該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式是__________________。

(6)現(xiàn)有明礬石1 625 t,按上述流程制得780 t Al(OH)3,忽略鋁元素的損失,請(qǐng)計(jì)算明礬石中鉀元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________%

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn),探究反應(yīng)中的能量變化。

下列判斷正確的是(  )

A.由實(shí)驗(yàn)可知,(a)(b)、(c)所涉及的反應(yīng)都是放熱反應(yīng)

B.將實(shí)驗(yàn)(a)中的鋁片更換為等質(zhì)量的鋁粉后釋放出的熱量有所增加

C.實(shí)驗(yàn)(c)中將環(huán)形玻璃攪拌棒改為鐵質(zhì)攪拌棒對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒(méi)有影響

D.若用NaOH固體測(cè)定中和熱,則測(cè)定中和熱的數(shù)值偏高

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】Cl2是一種重要的化工原料,也是一種劇毒氣體。某化學(xué)興趣小組制備Cl2并探究Cl2相關(guān)性質(zhì)的過(guò)程如下;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)氯氣的制備

①上圖中儀器X的名稱是_________________,若用KMnO4和濃HCl反應(yīng)制備Cl2則發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________

②欲用二氧化錳和濃鹽酸制備純凈干燥的Cl2,儀器接口的連接順序?yàn)?/span>_______________;(根據(jù)氣流方向,按照小寫字母順序填寫)。

(2)制備的氯氣與Fe粉在硬質(zhì)玻璃管G中的反應(yīng),需采取________反應(yīng)條件,將反應(yīng)后的硬質(zhì)玻璃管中固體溶于稀鹽酸,取少量溶解后的溶液,檢測(cè)其中金屬陽(yáng)離子種類:

實(shí)驗(yàn)編號(hào)

實(shí)驗(yàn)操作

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

取少量待測(cè)液,滴加______溶液

____________

含有Fe2+

取少量待測(cè)液,滴加______溶液

____________

含有Fe3+

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】20屆中國(guó)國(guó)際工業(yè)博覽會(huì)上,華東師范大學(xué)帶來(lái)的一種鋅十碘新型安全動(dòng)力電池亮相工博會(huì)高校展區(qū)。該新型安全動(dòng)力電池?zé)o污染、高安全、長(zhǎng)壽命且具有合適的充電時(shí)間,可以應(yīng)用于日常生活、交通出行等各個(gè)領(lǐng)域。已知該電池的工作原理如圖所示。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(

A.正極反應(yīng)式為I3--2e-=3I-

B.6.5gZn溶解時(shí),電解質(zhì)溶液中有0.2mol電子移動(dòng)

C.轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí),有1molZn2+從左池移向右池

D.回流通道可以減緩電池兩室的壓差,避免電池受損

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】含有酚類物質(zhì)的廢水來(lái)源廣泛,危害較大。含酚廢水不經(jīng)處理排入水體,會(huì)危害水生生物的繁殖和生存;飲用水含酚,會(huì)影響人體健康。某科研結(jié)構(gòu)研究出一種高效光催化劑BMOBi2MoO6),可用于光催化降解丁基酚,原理如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

A.光催化劑BMO可降低丁基酚氧化反應(yīng)的ΔH

B.在丁基酚氧化過(guò)程中BMO表現(xiàn)出強(qiáng)還原性

C.苯環(huán)上連有一OH和一C4H9的同分異構(gòu)體共有12種(不考慮立體異構(gòu))

D.反應(yīng)中BMO參與反應(yīng)過(guò)程且可以循環(huán)利用

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】下列圖示與對(duì)應(yīng)的敘述錯(cuò)誤的是

A. 圖甲表示分別用NaOH溶液滴定等濃度等體積的鹽酸和醋酸溶液反應(yīng)變化曲線,指示劑都可用酚酞

B. 圖乙表示分別用等濃度AgNO3溶液滴定等濃度等體積的NaCl、NaBrNaI溶液反應(yīng)變化曲線(X-表示Cl-、Br-、I-),則cI(溶度積常數(shù):Ksp(AgI)<Ksp(AgBr)<Ksp(AgCl))

C. 圖丙表示一定溫度下,水溶液中HOH的濃度變化曲線,b→a可能是加CuCl2溶液導(dǎo)致的

D. 圖丁表示其他條件不變時(shí),可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g) ΔH<0 , C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與溫度的關(guān)系

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】曲美替尼是一種抑制黑色素瘤的新型抗癌藥物,下面是合成曲美替尼中間體G的反應(yīng)路線:

已知:①D分子中有2個(gè)6元環(huán);

請(qǐng)回答:

1)化合物A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式___________。A生成B的反應(yīng)類型___________。

2)下列說(shuō)法不正確的是___________

A.B既能表現(xiàn)堿性又能表現(xiàn)酸性

B.1moC在堿溶液中完全水解最多可以消耗4 molOH

C.DPOCl3的反應(yīng)還會(huì)生成E的一種同分異構(gòu)體

D.G的分子式為C16H18O3N4

3)寫出C→D的化學(xué)方程式____________________________________________。

4X是比A2個(gè)碳原子的A的同系物,寫出符合下列條件的X可能的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______________________________________________________。

1H-NMR譜顯示分子中有3種氫原子,②IR譜顯示分子中有苯環(huán)與-NH2相連結(jié)構(gòu)

5)流程中使用的DMFN,N-二甲基甲酰胺結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,是常用的有機(jī)溶劑。設(shè)計(jì)以甲醇和氨為主要原料制取DMF的合成路線(用流程圖表示,其他無(wú)機(jī)試劑任選)。_____________

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】氮及其化合物的轉(zhuǎn)化過(guò)程如下圖所示,其中如圖為反應(yīng)①過(guò)程中能量變化的曲線圖。

下列分析合理的是

A.如圖中c曲線是加入催化劑a時(shí)的能量變化曲線

B.反應(yīng)①的熱化學(xué)方程式為:N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=-92 kJ/mol

C.在反應(yīng)②中,若有1.25 mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則參加反應(yīng)的NH3的體積為5.6 L

D.催化劑a、b能提高化學(xué)反應(yīng)①、②的化學(xué)反應(yīng)速率和平衡轉(zhuǎn)化率

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