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【題目】2018年3月南京理工教授制出了一種新的全氮陰離子鹽—AgN5,目前已經(jīng)合成出鈉、錳、鐵、鈷、鎳、鎂等幾種金屬的全氮陰離子鹽。
(1)基態(tài)Mn2+的價電子排布式為____;銀與銅位于同一族,銀元素位于元素周期表的___區(qū)。
(2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶體的部分結(jié)構(gòu)如圖1所示:
N、O、Mg元素的前3級電離能如下表所示:
元素 | I1/kJmol-1 | I2/kJmol-1 | I3/kJmol-1 |
X | 737.7 | 1450.7 | 7732.7 |
Y | 1313.9 | 3388.3 | 5300.5 |
Z | 1402.3 | 2856.0 | 4578.1 |
①X、Y、Z中為N元素的是____,判斷理由是__________。
②從作用力類型看,Mg2+與H2O之間是________、N5與H2O之間是________。
③N5-為平面正五邊形,N原子的雜化類型是_______?茖W(xué)家預(yù)測將來還會制出含N4-、N6-等平面環(huán)狀結(jié)構(gòu)離子的鹽,這一類離子中都存在大π鍵,可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則N4-中的大π鍵應(yīng)表示為_________。
(3)AgN5的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,Ag+周圍距離最近的Ag+有_______個。若晶體中緊鄰的N5-與Ag+的平均距離為a nm,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則AgN5的密度可表示為_____gcm-3(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
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【題目】元素周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大。a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中未成對電子有3個,c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族,e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子。回答下列問題:
(1)b、c、d中第一電離能最大的是_____(填元素符號),e的價層電子軌道表示式為____。
(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中,三角錐形分子的中心原子的雜化方式為____。
(3)這些元素形成的含氧酸中,HNO2、H2SO3的中心原子價層電子對數(shù)之和為____,H2SO3和H2SO4酸根的空間構(gòu)型分別為____、____。
(4)e單質(zhì)晶體結(jié)構(gòu)如圖1,此晶胞模型名稱為____,e原子半徑為r cm,e的相對原子質(zhì)量為M,晶胞密度為ρ g/cm3,則阿伏加德羅常數(shù)為_____mol-1(用r、ρ表示)。
(5)這5種元素形成的一種1∶1型離子化合物中,陰離子呈四面體結(jié)構(gòu);陽離子呈軸向狹長的八面體結(jié)構(gòu)(如圖2所示)。
該化合物中,陰離子為____,陽離子中存在的化學(xué)鍵類型有______;該化合物加熱時首先失去的組分是______(填“H2O”或“NH3”),判斷理由是_______。
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【題目】鳥糞石[化學(xué)式為Mg(NH4)PO4·6H2O]是一種盛產(chǎn)于秘魯?shù)膬?yōu)質(zhì)氮磷肥料;鈷(Co)是質(zhì)子數(shù)為27的元素,它的中子數(shù)為33的核素可用于癌癥的放射性治療。下列有關(guān)說法正確的是
①鈷不是主族元素;②Cl2不能長期穩(wěn)定地存在;③Mg的原子結(jié)構(gòu)示意圖為;④鳥糞石中兩種陽離子為Mg2+、NH4+
A.①②③④B.僅①②④C.僅②③④D.僅①③④
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【題目】已知X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的四種短周期主族元素,前三種元素原子的電子層數(shù)相同,Y、W元素原子的最外層電子數(shù)相同。表給出了四種元素的部分信息,則下列說法正確的是
元素 | X | Y | Z | W |
原子半徑/nm | 0.134 | r1 | r2 | 0.106 |
A.r1>r2>0.106
B.0.134<r1<r2
C.0.134>r1>r2
D.電子層數(shù)多的元素的原子半徑一定比較大
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【題目】甘氨酸亞鐵[(NH2CH2COO)2Fe]是一種補(bǔ)鐵強(qiáng)化劑。某學(xué)習(xí)小組利用FeCO3與甘氨酸(NH2CH2COOH)制備甘氨酸亞鐵,實驗裝置如下圖所示(夾持和加熱儀器已省略)。
有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)如下表:
甘氨酸 | 檸檬酸 | 甘氨酸亞鐵 |
易溶于水,微溶于乙醇 | 易溶于水和乙醇 | 易溶于水,難溶于乙醇 |
兩性化合物 | 強(qiáng)酸性、強(qiáng)還原性 |
實驗過程:
I.合成:裝置C中盛有0.1mol FeCO3和200mL1.0mol·L-1甘氨酸溶液和適量檸檬酸。實驗時,先打開儀器a的活塞,待裝置c中空氣排凈后,加熱并不斷攪拌,并通過儀器b向C中加入適量氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH到6左右,使反應(yīng)物充分反應(yīng)。
Ⅱ.分離:反應(yīng)結(jié)束后,過濾,將濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮;加入無水乙醇,過濾、洗滌并干燥。
回答下列問題:
(1)儀器a的名稱是________;與a相比,儀器b的優(yōu)點是_____________________________。
(2)裝置B中盛有的試劑是____________;實驗過程中裝置D的導(dǎo)管一直沒入液面下的必要性是___________________________________________。
(3)合成過程加入檸檬酸的作用是促進(jìn)FeCO3溶解和________________________ 。
(4)加入氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH若大于6,甘氨酸亞鐵產(chǎn)量下降。原因可用離子方程式表示為________。
(5)過程II中加入無水乙醇的目的是_______________________。
(6)檢驗產(chǎn)品中是否含有Fe3+的試劑名稱是_________ 。
(7)本實驗制得15.3g甘氨酸亞鐵(M=204g/mol),則其產(chǎn)率是_____%。
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【題目】祖母綠是四大名貴寶石之一,主要成分為Be3Al2Si6O18,含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈現(xiàn)各種顏色;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ni2+的電子排布式為____;寶石中Si的化合價是____;基態(tài)Al原子電子占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖形狀為____。
(2)鈹與相鄰主族的鋁元素性質(zhì)相似。下列有關(guān)鈹和鋁的敘述正確的有____。(填字母)
A.都屬于p區(qū)主族元素 B.電負(fù)性都比鎂大
C.第一電離能都比鎂大 D.氯化物的水溶液pH均小于7
(3)六羰基鉻[Cr(CO)6]用于制高純度鉻粉,它的沸點為220℃。
①Cr(CO)6的晶體類型是____,1 mol Cr(CO)6含δ鍵的數(shù)目為____;
②加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO,反應(yīng)破壞的作用力類型為____。
a.離子鍵 b.配位鍵 c.金屬鍵 d.分子間作用力
(4)多數(shù)配離子顯示顏色與d軌道的分裂能有關(guān)。分裂能是指配離子的中心原子(離子)的一個電子從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的d軌道所需的能量(用Δ表示),它與中心離子的電子排布結(jié)構(gòu)、電荷、配體有關(guān)。試判斷分裂能Δ[Fe(H2O)6]3+____Δ[Fe(H2O)6]2+(填“>”“<”或“=”),理由是_________。
(5)①氧化鎳晶胞如圖甲所示,A的原子坐標(biāo)參數(shù)為:(0,0,),則底面面心B的原子坐標(biāo)參數(shù)為____。
②按圖乙所示無限拓寬延長,NiO可形成“單層分子”,氧離子和鎳離子均看成球體,其半徑分別為a pm、b pm,“單層分子”截割出的最小重復(fù)結(jié)構(gòu)單元在空間呈長方體,則離子在長方體內(nèi)的空間利用率為____(列出計算式即可)。
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【題目】機(jī)動車排放的污染物主要有碳?xì)浠衔、一氧化碳和氮氧化物等?/span>
I.汽油燃油車上安裝三元催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低汽車尾氣污染。
(1)已知: C(s)+O2(g) =CO2(g) △H1 = 393.5kJ·mol1
2C(s)+O2(g) =2CO(g) △H2 = 221.0 kJ·mol1
N2(g)+O2(g) =2NO(g) △H 3 =+180.5 kJ·mol1
CO和NO兩種尾氣在催化劑作用下生成N2的熱化學(xué)方程式是_________________________。
(2)研究CO和NO的催化反應(yīng),用氣體傳感器測得在某溫度下、一定體積的密閉容器中,不同時間NO和CO濃度如下表:
時間(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
c(NO)/(104mol·L1) | 10.0 | 4.50 | 2.50 | 1.50 | 1.00 | 1.00 |
c(CO)/(103mol·L1) | 3.60 | 3.05 | 2.85 | 2.75 | 2.70 | 2.70 |
① 前4 s內(nèi)的平均反應(yīng)速率υ(CO) =______mol·L1·s1。
② L、X可分別代表壓強(qiáng)或溫度。下圖A表示L一定時,NO(g)的平衡轉(zhuǎn)化率隨X的變化關(guān)系。X代表的物理量是______。判斷L1、L2的大小關(guān)系______,并簡述理由:______________________________。
(3)實驗測得,v正=k正·c2(NO)·c2(CO),v逆=k逆·c(N2) ·c2(CO2)(k正、k逆為速率常數(shù),只與溫度有關(guān))。
①達(dá)到平衡后,僅升高溫度,k正增大的倍數(shù)______(填“>”、“<”或“=”)k逆增大的倍數(shù)。
②若在2 L的密閉容器中充入1 mol CO和1 mol NO,在一定溫度下達(dá)到平衡時,CO的轉(zhuǎn)化率為40%,則k正︰k逆 =__________。(保留一位小數(shù))
II. 有人利用反應(yīng)C(s)+2NO(g) N2(g)+CO2(g) ΔH = 34.0 kJ·mol1,用活性炭對NO進(jìn)行吸附,F(xiàn)在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體并在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng),經(jīng)相同時間測得NO的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖B所示。由圖可知最高轉(zhuǎn)化率對應(yīng)溫度為450℃。低于450℃時,NO的轉(zhuǎn)化率______(填“是”或者“不是”)對應(yīng)溫度下的平衡轉(zhuǎn)化率,判斷理由是________________________;高于450OC時,NO的轉(zhuǎn)化率降低的可能原因是___________(填標(biāo)號)
A.催化劑活性降低 B.平衡常數(shù)變小 C. 反應(yīng)活化能增大
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【題目】現(xiàn)使用酸堿中和滴定法測定市售白醋的總酸量(g·100 mL-1)。
Ⅰ.實驗步驟
(1)配制待測白醋溶液,用____(填儀器名稱)量取10.00 mL食用白醋,在____(填儀器名稱)中用水稀釋后轉(zhuǎn)移到100 mL____(填儀器名稱)中定容,搖勻即得待測白醋溶液。
(2)量取待測白醋溶液20.00 mL于錐形瓶中,向其中滴加2滴____作指示劑。
(3)讀取盛裝0.1000 mol/L NaOH溶液的堿式滴定管的初始讀數(shù)。
(4)滴定。判斷滴定終點的現(xiàn)象是____,達(dá)到滴定終點,停止滴定,并記錄NaOH溶液的最終讀數(shù),重復(fù)滴定3~4次。
(5)如圖是某次滴定時的滴定管中的液面,其讀數(shù)為____mL。
Ⅱ.實驗記錄
滴定次數(shù) 實驗數(shù)據(jù)(mL) | 1 | 2 | 3 | 4 |
V(樣品) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
V(NaOH)(消耗) | 15.95 | 15.00 | 15.05 | 14.95 |
Ⅲ.數(shù)據(jù)處理與討論
(6)按正確數(shù)據(jù)處理,得出c(市售白醋)=____mol/L,市售白醋總酸量=____g·100 mL-1。
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【題目】如圖為元素周期表前四周期的一部分,下列有關(guān)B、W、X、Y、Z五種元素的敘述正確的是
A.常溫常壓下,W、Y、Z元素的單質(zhì)中,Z的單質(zhì)的沸點最高
B.W的最簡單氫化物比X的最簡單氫化物穩(wěn)定性強(qiáng)
C.Y、Z的簡單陰離子的電子層結(jié)構(gòu)都與B元素原子的相同
D.Y元素比W元素的非金屬性強(qiáng)
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【題目】一定溫度下,在三個體積均為2.0 L的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g)。
編號 | 溫度 /℃ | 起始物質(zhì) 的量/mol | 平衡物質(zhì) 的量/mol | 達(dá)到平衡 所需時間/s | |
PCl5(g) | PCl3(g) | Cl2(g) | |||
Ⅰ | 320 | 0.40 | 0.10 | 0.10 | t |
Ⅱ | 320 | 0.80 | t1 | ||
Ⅲ | 410 | 0.40 | 0.15 | 0.15 | t2 |
下列說法正確的是
A.平衡常數(shù)K:容器Ⅱ>容器Ⅲ
B.反應(yīng)到達(dá)平衡時,PCl5的轉(zhuǎn)化率:容器Ⅱ>容器Ⅰ
C.反應(yīng)到達(dá)平衡時,容器Ⅰ中的平均速率為v(PCl5)=mol·L-1·s-1
D.起始時向容器Ⅲ中充入PCl5 0.30 mol、PCl3 0.45 mol和Cl2 0.10 mol,則反應(yīng)將向逆反應(yīng)方向進(jìn)行
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