【題目】氫氣、納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料已應(yīng)用到社會(huì)生活和高科技領(lǐng)域.
(1)已知短周期金屬元素A和B,其單質(zhì)單位質(zhì)量的燃燒熱大,可用作燃料.其原子的第一至第四電離能如下表所示:
電離能(kJ/mol) | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 899.5 | 1757.1 | 14848.7 | 21006.6 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
①根據(jù)上述數(shù)據(jù)分析,B在周期表中位于區(qū),其最高價(jià)應(yīng)為;
②若某同學(xué)將B原子的基態(tài)外圍電子排布式寫成了ns1np1 , 違反了原理;
③B元素的第一電離能大于Al,原因是;
(2)氫氣作為一種清潔能源,必須解決它的儲(chǔ)存問題,C60可用作儲(chǔ)氫材料.①已知金剛石中的C﹣C的鍵長(zhǎng)為154.45pm,C60中C﹣C鍵長(zhǎng)為145~140pm,有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石,你認(rèn)為是否正確并闡述理由 .
②C60分子中每個(gè)碳原子只跟相鄰的3個(gè)碳原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)碳原子最外層都滿足8電子相對(duì)穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則C60分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為 .
【答案】
(1)s;+2價(jià);能量最低;鎂原子3s軌道全充滿,能量較低
(2)不正確,C60是分子晶體,熔化時(shí)不需破壞化學(xué)鍵;3:1
【解析】解:(1)表中A、B兩原子的第二、三電離能之間都有1個(gè)突躍,說明它們屬于ⅡA族,又它們都是短周期元素,且A的第一電離能比B大,因此A為Be元素,B為Mg元素,①M(fèi)g元素最后填充s電子3S2 , 為s區(qū)元素,最外層2個(gè)電子,顯+2價(jià),故答案為:s;+2價(jià);②由B原子的基態(tài)外圍電子排布式寫成了ns1np1 , 可知,3s能級(jí)未填滿就填充3p能級(jí),3s能級(jí)能量比3p能級(jí)低,所以違背能量最低原理,故答案為:能量最低原理;③因?yàn)镸g的價(jià)電子排布式是3s2 , 3S軌道全充滿,能量較低,而Al是3s23p1 , 所以第一電離能:Mg>Al,故答案為:鎂原子3S軌道全充滿,能量較低;(2)①因?yàn)镃60構(gòu)成的晶體是分子晶體,影響分子晶體熔點(diǎn)的作用是分子間作用力;而金剛石構(gòu)成的晶體是原子晶體,影響原子晶體熔點(diǎn)的作用是原子間共價(jià)鍵,共價(jià)鍵作用大大與分子間作用力,因此金剛石的熔點(diǎn)高于C60 , 所以盡管C60中C﹣C鍵的鍵能可能大于金剛石,但其熔化時(shí)并不破壞化學(xué)鍵,因此比較鍵能沒有意義,故答案:不正確,C60是分子晶體,熔化時(shí)不需破壞化學(xué)鍵; ②C60分子中每個(gè)原子只跟相鄰的3個(gè)原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則每個(gè)C形成的這3個(gè)鍵中,必然有1個(gè)雙鍵,這樣每個(gè)C原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),雙鍵數(shù)應(yīng)該是C原子數(shù)的一半,而雙鍵中有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵,顯然π鍵數(shù)目為30,一個(gè)C跟身邊的3個(gè)C形成共價(jià)鍵,每條共價(jià)鍵只有一半屬于這個(gè)C原子,所以σ鍵為 +30=90,則C60分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為90:30=3:1,故答案為:3:1. (1)根據(jù)A、B兩原子的第二、三電離能之間都有1個(gè)突躍,它們都是短周期元素推知元素A和元素B,①根據(jù)元素原子的外圍電子排布的特征,可將元素周期表分成五個(gè)區(qū)域:s區(qū)、p區(qū)、d區(qū)、ds區(qū)和f區(qū),B為Mg元素在周期表中位于S區(qū),其最高價(jià)應(yīng)為+2價(jià);②由基態(tài)外圍電子排布式可知,3s能級(jí)未填滿就填充3p能級(jí),而3s能級(jí)能量比3p能級(jí)低;③同周期從左到右第一電離能增大,第IIA與IIIA反常;(2)①根據(jù)分子晶體的熔點(diǎn)與共價(jià)鍵的鍵能無關(guān)分析;②C60分子中每個(gè)原子只跟相鄰的3個(gè)原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則每個(gè)C形成的這3個(gè)鍵中,必然有1個(gè)雙鍵,這樣每個(gè)C原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),雙鍵數(shù)應(yīng)該是C原子數(shù)的一半,單鍵為σ鍵,雙鍵中有1個(gè)σ鍵、1個(gè)π鍵.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室有兩瓶失去標(biāo)簽的溶液,其中一瓶是KHSO4溶液,另一瓶是KOH溶液.鑒別時(shí),下列選用的試紙或試劑不正確的是( )
A.pH試紙
B.紫色石蕊試液
C.K2CO3固體
D.KCl溶液
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【題目】用惰性電極電解2L 1molL﹣1的硫酸銅溶液,在電路中通過0.5mol電子后,將電源反接,電路中又通過1mol電子,此時(shí)溶液中c(H+)是(設(shè)溶液體積不變)( )
A.1.5 molL﹣1
B.0.5 molL﹣1
C.0.75 molL﹣1
D.0.25 molL﹣1
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【題目】請(qǐng)回答氯堿工業(yè)的如下問題:
(1)氯氣、燒堿是電解食鹽水時(shí)按照固定的比率k(質(zhì)量比)生成的產(chǎn)品.理論上k=
(2)原料粗鹽中常含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42﹣等雜質(zhì),必須精制后才能供電解使用.精制時(shí),粗鹽溶于水過濾后,還要加入的試劑分別為①Na2CO3、②鹽酸 ③BaCl2 , 這三種試劑添加的合理順序是(填序號(hào))
(3)氯堿工業(yè)是高耗能產(chǎn)業(yè),一種將電解池與燃料電池相組合的新工藝可以節(jié)能30%以上.在這種工藝設(shè)計(jì)中,相關(guān)物料的傳輸與轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,其中的電極未標(biāo)出,所用的離子膜都只允許陽(yáng)離子通過.
①圖中X、Y分別是、(填化學(xué)式),分析比較圖示中氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)a%與b%的大小 .
②分別寫出燃料電池B中正極、負(fù)極上發(fā)生的電極反應(yīng):、 .
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【題目】(1)在下列反應(yīng)中:
A.2F2+2H2O=4HF+O2
B.2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
C.3NO2+H2O=2HNO3+NO D.2H2O2H2↑+O2↑
其中水只作氧化劑的是__________,水只作還原劑的是__________,水既作氧化劑又作還原劑的是__________,水既不作氧化劑又不作還原劑的是________
(2)新制氯水中含有多種成分:將紫色石蕊試液滴入氯水中,溶液顯紅色,起作用的成分是_________________;過一會(huì)兒,溶液的顏色逐漸褪去,起作用的成分是_________________;往氯水中滴入硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,起作用的成分是_____________;氯水能使淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),起作用的成分是_____________。
(3)將過量的二氧化碳?xì)怏w通入燒堿溶液中,然后將反應(yīng)后的溶液分成二等份,分別加入與所得溶液溶質(zhì)等物質(zhì)的量的硝酸、氫氧化鈣溶液。請(qǐng)分別寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:
①____________________________________________________________。
②____________________________________________________________。
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【題目】在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,下列物質(zhì)占體積最大的是( 。。
A. 18g H2O B. 6.02×1023個(gè)氮分子 C. 44.8L HCl D. 6g氫氣
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【題目】右圖是一種試驗(yàn)?zāi)硽怏w化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置,圖中B為開關(guān)。 如先打開B,在A處通入干燥氯氣,C中紅色布條顏色無變化;當(dāng)關(guān)閉B時(shí),C處紅色布條顏色褪去。則D瓶中盛有的溶液是( 。
A. 濃H2SO4 B. 濃NaOH溶液
C. 飽和Na2SO4溶液 D. 石灰乳
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【題目】配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液,造成濃度偏高的操作是
A.洗滌后的容量瓶未干燥B.移液后,未洗滌燒杯和玻璃棒
C.定容時(shí),眼睛視線俯視刻度線D.移液時(shí),不慎將液體流到瓶外
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【題目】下面是甲、乙、丙三位同學(xué)制取乙酸乙酯的過程,請(qǐng)你參與并協(xié)助他們完成相關(guān)實(shí)驗(yàn)任務(wù).【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹恐迫∫宜嵋阴?/span>
(1)【實(shí)驗(yàn)原理】甲、乙、丙三位同學(xué)均采取乙醇、乙酸與濃硫酸混合共熱的方法制取乙酸乙酯,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 .
(2)【裝置設(shè)計(jì)】甲、乙、丙三位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了下列三套實(shí)驗(yàn)裝置:
若從甲、乙兩位同學(xué)設(shè)計(jì)的裝置中選擇一套作為實(shí)驗(yàn)室制取乙酸乙酯的裝置,選擇的裝置應(yīng)是(填“甲”或“乙”).丙同學(xué)將甲裝置中的玻璃管改成了球形干燥管,除起冷凝作用外,另一重要作用是 .
(3)【實(shí)驗(yàn)步驟】A按所選擇的裝置組裝儀器,在試管①中先加入3mL95%的乙醇,并在搖動(dòng)下緩緩加入2mL濃硫酸充分搖勻,冷卻后再加入2mL冰醋酸;
B將試管固定在鐵架臺(tái)上;
C在試管②中加入5mL X試劑;
D用酒精燈對(duì)試管①加熱
E.當(dāng)觀察到試管②中有明顯現(xiàn)象時(shí)停止實(shí)驗(yàn).
【問題討論】
①實(shí)驗(yàn)中濃硫酸的作用是 .
②試管2中加入的X試劑為 .
③步驟E試管②中觀察到的現(xiàn)象是 .
④常用方法分離獲得實(shí)驗(yàn)中的乙酸乙酯.
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