理解原子的組成和原子結(jié)構(gòu)的表示方式.掌握單核微粒的相對質(zhì)量及所帶電荷與基本粒子的關(guān)系. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

幾何學(xué)是解決物質(zhì)結(jié)構(gòu)問題的基礎(chǔ)。C60(每個碳原子與周圍3個碳原子相連,如下圖)是一系列碳原子簇合物(即富勒烯)的一個典型代表,它的應(yīng)用十分廣泛,涉及光學(xué)、信息學(xué)、藥物學(xué)、催化、儲氫、超導(dǎo)等。就其結(jié)構(gòu)而言也很特殊。18世紀(jì)俄羅斯數(shù)學(xué)家萊昂哈德·歐拉通過理論論證,明確指出任何一個這樣的多面體都必須恰好具有12個五邊形方能閉合成多面體。試回答:

(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。

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【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(NH34]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)。

 

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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)。

 

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【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(NH34]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)。

 

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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)。

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