題目列表(包括答案和解析)
(1)由12個五邊形構(gòu)成的最小碳籠的化學(xué)式為__________,計算過程為__________________。
(2)除碳原子能形成籠形球狀分子外,實驗中還發(fā)現(xiàn)了以金屬原子部分取代碳原子的“金屬——碳原子”團簇分子,即金屬碳烯,若金屬碳烯的價電子總數(shù)與碳原子團簇分子的價電子總數(shù)相等,你認為能代替碳原子的金屬有________________(填在周期表中的位置)。
(3)在最小的金屬碳烯原子簇化合物中,金屬與碳原子個數(shù)比為2∶3,這種最小金屬碳烯團簇分子的化學(xué)式為_______________(用M代金屬)。
(4)計算機技術(shù)的發(fā)展帶動了理論化學(xué)的發(fā)展。最近,美國研究人員通過理論計算證明,可以用24個X原子和24個Y原子代替48個碳原子形成C12X24Y24新的團簇分子。若已知這種全非金屬團簇分子與C60價電子總數(shù)相等,且X、Y、C元素位于同一周期,X的原子半徑小于Y的原子半徑,則在12個五邊形中,每個五邊形中有________個X原子,有________個Y原子,X是________元素,Y是_________元素。
(5)目前,化學(xué)家已經(jīng)找到十余種富勒烯家族成員,如C28、C32、C50、C60、C70……(富勒烯家族成員還在增加),它們的分子結(jié)構(gòu)都是由正五邊形和正六邊形構(gòu)成的封閉的凸多面體,則C80結(jié)構(gòu)中五邊形和六邊形的個數(shù)分別是_________和_________。
(6)下列物質(zhì)不屬于富勒烯家族的有___________。
A.C18 B.C44 C.C72 D.C83
(7)晶體硼的基本結(jié)構(gòu)單元是由硼原子組成的正二十面體(如下圖所示)。其中含有20個等邊三角形和一定數(shù)目的頂角,每個頂角上各有一個硼原子。請根據(jù)觀察和計算確定:
①該基本結(jié)構(gòu)單元內(nèi),所含硼原子的個數(shù)為__________;所含B—B鍵的數(shù)目是__________。
②若將晶體硼結(jié)構(gòu)單元的每個頂角削去,余下部分就和C60晶體的結(jié)構(gòu)相同。據(jù)此確定,C60是由__________個正六邊形和__________個正五邊形構(gòu)成。
【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)
用黃銅礦(主要成分是CuFeS2)生產(chǎn)粗銅的反應(yīng)原理如下:
(1)已知在反應(yīng)①、②中均生成相同的氣體分子,該氣體具有漂白性。請分別寫出反應(yīng)①、
②的化學(xué)方程式是 、 。
(2)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為 ,硫、氧元素相比,第一電離能較大的是 。
(3)反應(yīng)①和②生成的氣體分子的中心原子的雜化類型是 ,分子的空間構(gòu)型是 。
(4)某學(xué)生用硫酸銅溶液與氨水做了一組實驗,CuSO4溶液中加氨水生成藍色沉淀,再加氨水沉淀溶解,得到深藍色透明溶液,最后向該溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體,請解釋加入乙醇后析出晶體的原因 ;在該晶體中存在化學(xué)鍵的種類有 。
(5)Cu2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞的邊長為a cm,則Cu2O的密
度為 g·cm-3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)。
鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+
(1)固體X中主要含有_________(填寫化學(xué)式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用__________(填寫儀器或試劑名稱)。
(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是_________________________________。
物質(zhì) |
溶解度/(g/100g水) |
||
0°C |
40°C |
80°C |
|
KCl |
28 |
40.1 |
51.3 |
NaCl |
35.7 |
36.4 |
38 |
K2Cr2O7 |
4.7 |
26.3 |
73 |
Na2Cr2O7 |
163 |
215 |
376 |
(3)操作Ⅲ有多步組成,獲得K2Cr2O7晶體的操作依次是:加入KCl固體、蒸發(fā)濃縮、 、
過濾、_______、干燥。
(4)右表是相關(guān)物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù),操作Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Na2Cr2O7+2KCl→K2Cr2O7↓+2NaCl。該反應(yīng)在溶液中能發(fā)生的理由是_______________。
(5)酸性溶液中過氧化氫能使Cr2O72-生成藍色的過氧化鉻(CrO5分子結(jié)構(gòu)為), 該反應(yīng)可用來檢驗Cr2O72-的存在。寫出反應(yīng)的離子方程式: 。
該反應(yīng) (填“屬于”或“不屬于”)氧化還原反應(yīng)。
(6)稱取重鉻酸鉀試樣2.500g配成250mL溶液,取出25mL與碘量瓶中,加入10mL2mol/ L H2SO4和足量碘化鉀(鉻的還原產(chǎn)物為Cr3+),放于暗處5min。然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示劑,用0.1200mol/LNa2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定(I2+2S2O32—=2I-+S4O62—)。
①判斷達到滴定終點的依據(jù)是 ;
②若實驗中共用去Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液40.00mL,則所得產(chǎn)品中重鉻酸鉀的純度為 。(保留3位有效數(shù)字, K2Cr2O7的摩爾質(zhì)量為294g/mol)。
【化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)
用黃銅礦(主要成分是CuFeS2)生產(chǎn)粗銅的反應(yīng)原理如下:
(1)已知在反應(yīng)①、②中均生成相同的氣體分子,該氣體具有漂白性。請分別寫出反應(yīng)①、
②的化學(xué)方程式是 、 。
(2)基態(tài)銅原子的核外電子排布式為 ,硫、氧元素相比,第一電離能較大的是 。
(3)反應(yīng)①和②生成的氣體分子的中心原子的雜化類型是 ,分子的空間構(gòu)型是 。
(4)某學(xué)生用硫酸銅溶液與氨水做了一組實驗,CuSO4溶液中加氨水生成藍色沉淀,再加氨水沉淀溶解,得到深藍色透明溶液,最后向該溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體,請解釋加入乙醇后析出晶體的原因 ;在該晶體中存在化學(xué)鍵的種類有 。
(5)Cu2O的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞的邊長為a cm,則Cu2O的密
度為 g·cm-3(用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值)。
鉻鐵礦的主要成分可表示為FeO·Cr2O3,還含有MgO、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì),以下是以鉻鐵礦為原料制備重鉻酸鉀(K2Cr2O7)的流程圖:
已知:①4FeO·Cr2O3+ 8Na2CO3+ 7O28Na2CrO4 + 2 Fe2O3 + 8CO2↑;
②Na2CO3 + Al2O32NaAlO2 + CO2↑;③ Cr2O72-+ H2O2CrO42- + 2H+
(1)固體X中主要含有_________(填寫化學(xué)式);要檢測酸化操作中溶液的pH是否等于4.5,應(yīng)該使用__________(填寫儀器或試劑名稱)。
(2)酸化步驟用醋酸調(diào)節(jié)溶液pH<5,其目的是_________________________________。
物質(zhì) | 溶解度/(g/100g水) | ||
0°C | 40°C | 80°C | |
KCl | 28 | 40.1 | 51.3 |
NaCl | 35.7 | 36.4 | 38 |
K2Cr2O7 | 4.7 | 26.3 | 73 |
Na2Cr2O7 | 163 | 215 | 376 |
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