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…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………內(nèi)…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………※※請※※不※※要※※在※※裝※※訂※※線※※內(nèi)※※答※※題※※…………○…………外…………○…………裝…………○…………訂…………○…………線…………○…………第=page22頁,總=sectionpages22頁第=page11頁,總=sectionpages11頁2024年滬科版拓展型課程化學(xué)下冊月考試卷630考試試卷考試范圍:全部知識點;考試時間:120分鐘學(xué)校:______姓名:______班級:______考號:______總分欄題號一二三四五總分得分評卷人得分一、選擇題(共6題,共12分)1、下列溶液中各微粒濃度關(guān)系正確的是A.室溫下,pH=4的0.1mol/L的NaHC2O4溶液中:c()>c(H+)>c(H2C2O4)>c()B.0.1mol/L的CH3COONH4溶液中:c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c()C.同溫下,兩種鹽溶液的濃度相同且pH(NaX)>pH(NaY),則c(X?)+c(OH?)>c(Y?)+c(OH?)D.向含有BaSO4、BaCO3的飽和溶液中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值減小(已知:Ksp(BaSO4)=1.1×10-10;Ksp(BaCO3)=2.58×10-9)2、硫及其化合物的“價-類”二維圖體現(xiàn)了化學(xué)變化之美。下列有關(guān)說法正確的是。
A.硫在氧氣中燃燒直接生成B.為難溶于水的黑色固體,可溶于硝酸C.硫化氫與反應(yīng)的氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為D.可由其相應(yīng)單質(zhì)直接化合生成3、如圖是模擬侯氏制堿法的部分裝置。下列操作正確的是
A.b通入然后a通入c中放堿石灰B.a通入然后b通入廣口瓶中析出C.a通入然后b通入c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D(zhuǎn).b通入然后a通入c中放蘸NaOH溶液的脫脂棉4、下列實驗裝置設(shè)計正確的是()A.B.C.D.5、用鐵制備較純凈的Fe2O3,下列實驗方案最好的是()A.使鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化B.使鐵與足量稀硝酸反應(yīng),然后加入足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解C.使鐵與足量稀硫酸反應(yīng),然后加入足量氨水,過濾、洗滌,然后充分加熱分解D.使鐵在氧氣中燃燒,加入足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解6、將體積均為5mL的甲;乙、丙三種液體依次沿試管壁緩緩滴入試管中(勿振蕩);出現(xiàn)如圖所示的實驗現(xiàn)象,則甲、乙、丙的組合可能是()
。選項ABCD甲1,2-二溴乙烷溴苯水乙醇乙水液溴大豆油乙酸丙苯乙醇溴水乙酸乙酯A.AB.BC.CD.D評卷人得分二、填空題(共8題,共16分)7、水豐富而獨特的性質(zhì)與其結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于_________鍵;依據(jù)O與H的電負(fù)性判斷,屬于_________共價鍵。
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為_________,雜化軌道類型為_________。
(3)下列事實可用“水分子間存在氫鍵”解釋的是_________(填字母序號)。
a.常壓下;4℃時水的密度最大。
b.水的沸點比硫化氫的沸點高160℃
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強。
(4)水是優(yōu)良的溶劑,常溫常壓下極易溶于水,從微粒間相互作用的角度分析原因:_________(寫出兩條)。
(5)酸溶于水可形成的電子式為_________;由于成鍵電子對和孤電子對之間的斥力不同,會對微粒的空間結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響,如中H-N-H的鍵角大于中H-O-H的鍵角,據(jù)此判斷和的鍵角大?。篲_______(填“>”或“<”)。8、晶體硼熔點為1873K;其結(jié)構(gòu)單元為正二十面體,結(jié)構(gòu)如圖所示。氮化硼(BN)有多種相結(jié)構(gòu),例如六方相氮化硼與立方相氮化硼,結(jié)構(gòu)如圖所示,六方相氮化硼與石墨相似,具有層狀結(jié)構(gòu);立方相氮化硼是超硬材料?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子有___種不同能量的電子,第二周期中,第一電離能介于硼元素與氮元素之間的元素有___種。
(2)晶體硼為___(填晶體類型),結(jié)構(gòu)單元由___個硼原子構(gòu)成,共含有___個B-B鍵。
(3)關(guān)于氮化硼兩種晶體的說法,正確的是___。
a.立方相氮化硼含有σ鍵和π鍵。
b.六方相氮化硼層間作用力??;所以質(zhì)地軟。
c.兩種晶體均為分子晶體。
d.兩種晶體中的B-N鍵均為共價鍵。
(4)NH4BF4是合成氮化硼納米管的原料之一,1molNH4BF4含有___mol配位鍵。9、向某密閉容器中充入等物質(zhì)的量的氣體M和N;一定條件下發(fā)生反應(yīng),達(dá)到平衡后,只改變反應(yīng)的一個條件,測得容器中物質(zhì)的濃度;反應(yīng)速率隨時間的變化如圖1、圖2所示。
回答下列問題:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______,其_______(填“>”、“<”或“=”)0。
(2)30min時改變的條件是____,40min時改變的條件是____,請在圖2中畫出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)的曲線_____。
(3)0~8min內(nèi),_______;50min后,M的轉(zhuǎn)化率為_______(保留三位有效數(shù)字)。
(4)20min~30min內(nèi),反應(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=_______。10、某有機物的結(jié)構(gòu)簡式如圖所示:
(1)1mol該有機物和過量的金屬鈉反應(yīng)最多可以生成________H2。
(2)該物質(zhì)最多消耗Na、NaOH、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為________。11、實驗室模擬工業(yè)生產(chǎn)食品香精菠蘿酯()的簡易流程如下:
有關(guān)物質(zhì)的熔、沸點如表:。苯酚氯乙酸苯氧乙酸熔點/℃436299沸點/℃181.9189285
試回答下列問題:
(1)反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用___(選填字母)。
A.火爐直接加熱B.水浴加熱C.油浴加熱。
(2)分離室I采取的操作名稱是___。
(3)反應(yīng)室I中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。
(4)分離室II的操作為:①用NaHCO3溶液洗滌后分液;②有機層用水洗滌后分液;洗滌時不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,其原因是___(用化學(xué)方程式表示)。12、如圖所示的初中化學(xué)中的一些重要實驗;請回答下列問題:
(1)圖A稱量NaCl的實際質(zhì)量是___。
(2)圖B反應(yīng)的實驗現(xiàn)象是__。
(3)圖C反應(yīng)的表達(dá)式為__。
(4)圖D實驗?zāi)康氖莀_。13、連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)俗稱保險粉,是白色砂狀或淡黃色粉末狀固體,易溶于水、不溶于醇,該物質(zhì)具有強還原性,在空氣中易被氧化為NaHSO4,75℃以上會分解產(chǎn)生SO2。是重要的有機合成原料和漂白劑。
制取Na2S2O4常用甲酸鈉法:控制溫度60~70℃,在甲酸鈉(HCOONa)的甲醇溶液中,邊攪拌邊滴加Na2CO3甲醇溶液,同時通入SO2,即可生成Na2S2O4。反應(yīng)原理如下:2HCOONa+4SO2+Na2CO3=2Na2S2O4+H2O+3CO2
(1)如圖,要制備并收集干燥純凈的SO2氣體,接口連接的順序為:a接__,__接__,__接__。制備SO2的化學(xué)方程式為___。
(2)實驗室用圖裝置制備Na2S2O4。
①Na2S2O4中硫元素的化合價為___。
②儀器A的名稱是___。
③水浴加熱前要通一段時間N2,目的是___。
④為得到較純的連二亞硫酸鈉,需要對在過濾時得到的連二亞硫酸鈉進行洗滌,洗滌的方法是___。
⑤若實驗中所用Na2SO3的質(zhì)量為6.3g,充分反應(yīng)后,最終得到mg純凈的連二亞硫酸鈉,則連二亞硫酸鈉的產(chǎn)率為___(用含m的代數(shù)式表示)。14、某化學(xué)小組用下列裝置和試劑進行實驗,探究O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的條件。
供選試劑:質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液、0.1mol·L-1的H2SO4溶液、MnO2固體、KMnO4固體。
(1)小組同學(xué)設(shè)計甲;乙、丙三組實驗;記錄如下:
。
操作。
現(xiàn)象。
甲。
向裝置I的錐形瓶中加入MnO2固體,向裝置I的____中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的H2O2溶液;連接裝置I;III,打開活塞。
裝置I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;裝置III中有氣泡冒出;溶液迅速變藍(lán)。
乙。
向裝置II中加入KMnO4固體;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液不變藍(lán)。
丙。
向裝置II中加入____,向裝置III中再加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液;連接裝置II;III,點燃酒精燈。
裝置III中有氣泡冒出;溶液變藍(lán)。
(2)丙實驗中O2與KI溶液反應(yīng)的離子方程式為___________________________________。
(3)對比乙、丙實驗可知,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是__________。為進一步探究該條件對反應(yīng)速率的影響;可采取的實驗措施是____________________________。
(4)由甲、乙、丙三組實驗推測,甲實驗中可能是I中的白霧使溶液變藍(lán)。為了驗證推測,可將裝置I中產(chǎn)生的氣體通入_________(填字母)溶液中,依據(jù)實驗現(xiàn)象來證明白霧中含有H2O2。A.酸性KMnO4B.FeCl2C.H2S(5)資料顯示:KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍(lán),他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)___________________________________(寫離子方程式)造成的,請設(shè)計實驗證明他們的猜想是否正確:___________________________________。評卷人得分三、有機推斷題(共1題,共2分)15、G是一種治療心血管疾病的藥物;合成該藥物的一種路線如下。
已知:R1CH2BrR1CH=CHR2
完成下列填空:
(1)寫出①的反應(yīng)類型_______。
(2)反應(yīng)②所需的試劑和條件_______。
(3)B中含氧官能團的檢驗方法_______。
(4)寫出E的結(jié)構(gòu)簡式_______。
(5)寫出F→G的化學(xué)方程式_______。
(6)寫出滿足下列條件,C的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式_______。
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng);②能發(fā)生水解反應(yīng);③含苯環(huán);④含有5個化學(xué)環(huán)境不同的H原子。
(7)設(shè)計一條以乙烯和乙醛為原料(其它無機試劑任選)制備聚2-丁烯()的合成路線_______。(合成路線常用的表達(dá)方式為:AB目標(biāo)產(chǎn)物)評卷人得分四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共28分)16、硼是第ⅢA族中唯一的非金屬元素;可以形成眾多的化合物?;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為_______,占據(jù)最高能級的電子云輪廓圖為_______形。
(2)氨硼烷是目前最具潛力的儲氫材料之一。
①氨硼烷能溶于水,其主要原因是_______。
②分子中存在配位鍵,提供孤電子對的原子是_______(填元素符號);與互為等電子體的分子_______(任寫一種滿足條件的分子式)。
③氨硼烷分子中與N相連的H呈正電性,與B原子相連的H呈負(fù)電性,它們之間存在靜電相互吸引作用,稱為雙氫鍵,用“”表示。以下物質(zhì)之間可能形成雙氫鍵的是_______。
A.和B.LiH和HCNC.和D.和
(3)自然界中含硼元素的鈉鹽是一種天然礦藏,其化學(xué)式寫作實際上它的結(jié)構(gòu)單元是由兩個和兩個縮合而成的雙六元環(huán),應(yīng)該寫成其結(jié)構(gòu)如圖1所示,它的陰離子可形成鏈狀結(jié)構(gòu),陰離子中B原子的雜化軌道類型為_______,該晶體中不存在的作用力是_______(填字母)。
A.離子鍵B.共價鍵C.氫鍵D.金屬鍵。
(4)硼氫化鈉是一種常用的還原劑;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示:
①的配位數(shù)是_______。
②已知硼氫化鈉晶體的密度為代表阿伏伽德羅常數(shù)的值,則與之間的最近距離為_______nm(用含的代數(shù)式表示)。
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,得到晶體的化學(xué)式為_______。17、NH3具有易液化、含氫密度高、應(yīng)用廣泛等優(yōu)點,NH3的合成及應(yīng)用一直是科學(xué)研究的重要課題。
(1)以H2、N2合成NH3;Fe是常用的催化劑。
①基態(tài)Fe原子的電子排布式為___________。
②實際生產(chǎn)中采用鐵的氧化物Fe2O3、FeO,使用前用H2和N2的混合氣體將它們還原為具有活性的金屬鐵。鐵的兩種晶胞(所示圖形為正方體)結(jié)構(gòu)示意如下:
i.兩種晶胞所含鐵原子個數(shù)比為___________。
ii.圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),則其密度ρ=___________g·cm-3。
③我國科學(xué)家開發(fā)出Fe—LiH等雙中心催化劑,在合成NH3中顯示出高催化活性。第一電離能(I1):I1(H)>I1(Li)>I1(Na),原因是___。
(2)化學(xué)工業(yè)科學(xué)家侯德榜利用下列反應(yīng)最終制得了高質(zhì)量的純堿:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
①1體積水可溶解1體積CO2,1體積水可溶解約700體積NH3。NH3極易溶于水的原因是_____。
②反應(yīng)時,向飽和NaCl溶液中先通入______。
③NaHCO3分解得Na2CO3??臻g結(jié)構(gòu)為________。
(3)NH3、NH3BH3(氨硼烷)儲氫量高,是具有廣泛應(yīng)用前景的儲氫材料。元素HBN電負(fù)性2.12.03.0
①NH3的中心原子的雜化軌道類型為___________。
②NH3BH3存在配位鍵,提供空軌道的是___________。
③比較熔點:NH3BH3___________CH3CH3(填“>”或“<”)。18、開發(fā)新型儲氫材料是氫能利用的重要研究方向。
(1)化合物A(H3BNH3)是一種潛在的儲氫材料,可由六元環(huán)狀物質(zhì)(HB=NH)3通過如下反應(yīng)制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。請回答:
①H3BNH3中是否存在配位鍵_______(填“是”或“否”),B、C、N、O第一電離能由大到小的順序為_______,CH4、H2O、CO2三分子按照鍵角由大到小的順序排列為_______。
②與(HB=NH)3互為等電子體的分子為_______(填分子式)。
③人工可以合成硼的一系列氫化物,其物理性質(zhì)與烷烴相似,故稱之為硼烷。工業(yè)上可采用LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。
④在硼酸鹽中,陰離子有鏈狀、環(huán)狀、骨架狀等多種結(jié)構(gòu)形式。圖a為一種無限長鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,其化學(xué)式為_______,圖b為硼砂晶體中陰離子,其中硼原子采取的雜化方式為_______。
(2)一種銅合金具有儲氫功能。
①Cu2+的價層電子排布式為_______。
②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng),其原因是_______。
③銅的單質(zhì)中按ABCABC?方式堆積,設(shè)銅原子半徑為apm,則該晶體的密度為_______g/cm3(阿伏伽德羅常數(shù)值為NA)19、I.元素周期表中80%左右的非金屬元素在現(xiàn)代技術(shù)包括能源;功能材料等領(lǐng)域占有極為重要的地位。
(1)氮及其化合物與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān),基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是_____,N2F2分子中N原子的雜化方式是_______,1molN2F2含有____個δ鍵。
(2)高溫陶瓷材料Si3N4晶體中N-Si-N的鍵角大于Si-N-Si的鍵角,原因是_______。
II.金屬元素鐵;銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應(yīng)用。
(1)鐵在元素周期表中的位置_________。
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于_____(填晶體類型)。Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子吸之和為18,則x=________。
(3)N2是CO的一種等電子體,兩者相比較沸點較高的為_______(填化學(xué)式)。
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如下圖甲所示。
①基態(tài)銅原子的核外電子排布式為___________。
②每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目為___________。
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如下圖乙所示(黑點代表銅原子)。已知該晶體的密度為ρg·cm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為_________pm。(只寫計算式)。評卷人得分五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共12分)20、Ⅰ.電鍍廢水中常含有陰離子A,排放前可加CuSO4溶液處理;使之轉(zhuǎn)化為沉淀B,按如圖流程進行實驗。
已知:B含三種元素;氣體D標(biāo)況下密度2.32g/L;混合氣體l無色無味;氣體F標(biāo)況下密度為1.25g/L。請回答:
(1)組成B的三種元素是_______,氣體D的分子式是______。
(2)寫出固體C在足量氧氣中灼燒的方程式_______。
(3)固體C在沸騰的稀鹽酸中會生成一種弱酸和一種白色沉淀,該白色沉淀是共價化合物(測其分子量為199),則反應(yīng)的化學(xué)方程式是________。
Ⅱ.某興趣小組為驗證鹵素單質(zhì)的氧化性強弱,打開彈簧夾,向盛有NaBr溶液的試管B和分液漏斗C中同時通入少量Cl2;將少量分液漏斗C中溶液滴入試管D中,取試管D振蕩,靜止后觀察現(xiàn)象。實驗裝置如圖:
(4)說明氧化性Br2>I2的實驗現(xiàn)象是________。
(5)為了排除Cl2對溴置換碘實驗的干擾,需確認(rèn)分液漏斗C中通入Cl2未過量。試設(shè)計簡單實驗方案檢驗_________。21、周期表前三周期元素A;B、C、D;原子序數(shù)依次增大,A的基態(tài)原子的L層電子是K層電子的兩倍;B的價電子層中的未成對電子有3個;C與B同族;D的最高價含氧酸為酸性最強的無機含氧酸。請回答下列問題:
(1)C的基態(tài)原子的電子排布式為_____________;D的最高價含氧酸酸性比其低兩價的含氧酸酸性強的原因是___________________________。
(2)雜化軌道分為等性和不等性雜化,不等性雜化時在雜化軌道中有不參加成鍵的孤電子對的存在。A、B、C都能與D形成中心原子雜化方式為____________的兩元共價化合物。其中,屬于不等性雜化的是____________(寫化學(xué)式)。以上不等性雜化的化合物價層電子對立體構(gòu)型為_________,分子立體構(gòu)型為_______________________________。
(3)以上不等性雜化化合物成鍵軌道的夾角________(填“大于”;“等于”或“小于”)等性雜化的化合物成鍵軌道間的夾角。
(4)A和B能形成多種結(jié)構(gòu)的晶體。其中一種類似金剛石的結(jié)構(gòu),硬度比金剛石還大,是一種新型的超硬材料。其結(jié)構(gòu)如下圖所示(圖1為晶體結(jié)構(gòu),圖2為切片層狀結(jié)構(gòu)),其化學(xué)式為________________。實驗測得此晶體結(jié)構(gòu)屬于六方晶系,晶胞結(jié)構(gòu)見圖3。已知圖示原子都包含在晶胞內(nèi),晶胞參數(shù)a=0.64nm,c=0.24nm。其晶體密度為________________(已知:=1.414,=1.732,結(jié)果精確到小數(shù)點后第2位)。
參考答案一、選擇題(共6題,共12分)1、B【分析】【詳解】
A.室溫下,0.1mol/L的NaHC2O4溶液pH=4,說明的電離作用大于其水解作用,所以c()>c(H2C2O4);A錯誤;
B.根據(jù)物料守恒可得c(CH3COO?)+c(CH3COOH)=c(NH3?H2O)+c();B正確;
C.兩種鹽溶液中都存在電荷守恒:c(Na+)+c(H+)=c(X-)+c(OH-),c(Na+)+c(H+)=c(Y-)+c(OH-),兩種溶液的pH(NaX)>pH(NaY),說明溶液中c(H+):前者小于后者,由于兩種溶液中離子濃度都是陽離子濃度的二倍,兩種鹽溶液濃度相同,c(Na+)相同,c(H+)越小,則離子總濃度就越小,故c(X?)+c(OH?)<c(Y?)+c(OH?);C錯誤;
D.=由于其中含有BaSO4、BaCO3,所以向其中加入少量的Ba(NO3)2,溶液中的值不變;仍等于兩種鹽的溶度積常數(shù)的比,D錯誤;
故合理選項是B。2、B【分析】【分析】
由圖可知分別為
【詳解】
A.硫在氧氣中燃燒直接生成不是A錯誤;
B.可與硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng);B正確;
C.硫化氫與反應(yīng)方程式為氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比應(yīng)為C錯誤;
D.是不能由硫和銅直接反應(yīng)生成,D錯誤。
故答案選B。3、C【分析】【詳解】
“侯氏制堿法”制取的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳,而得到在這一實驗過程中,由于在水中的溶解度較小,而的溶解度較大,為防止倒吸,b管通a管通所以要在食鹽水先通然后再通否則通入后會從水中逸出,等再通時溶液中的量就很少了,這樣得到的產(chǎn)品也很少;在這個實驗中的尾氣主要是和其中對環(huán)境影響較大,要吸收,而是堿性氣體;所以在C裝置中要裝酸性物質(zhì);
A;C裝置中要裝酸性物質(zhì);故A錯誤;
B、廣口瓶中析出的是NaHCO3;故B錯誤;
C、a通入然后b通入c中放蘸稀硫酸的脫脂棉,吸收NH3;故C正確;
D;c中放蘸稀硫酸的脫脂棉;故D錯誤;
故選C。4、A【分析】【詳解】
A.中和熱測定實驗裝置設(shè)計合理;A項正確;
B.濃硫酸溶于水放出大量的熱;為防止暴沸引發(fā)安全事故,應(yīng)將濃硫酸沿?zé)诼谷胨邢♂尣⒉煌嚢?,B項錯誤;
C.鋅比銅活潑;則鋅應(yīng)作負(fù)極(-),銅作正(+),C項錯誤;
D.帶磨口玻璃活塞的酸式滴定管不能盛標(biāo)準(zhǔn)溶液;D項錯誤;
答案選A。5、C【分析】【詳解】
A.鐵在潮濕的空氣中緩慢氧化,逐漸生銹,雖然鐵銹的主要成分是Fe2O3,但鐵銹不純,因此不能制備較純凈的Fe2O3;A項錯誤;
B.鐵與足量稀硝酸反應(yīng)生成硝酸鐵,同時生成有毒的NO,加入足量NaOH溶液,過濾、洗滌,然后充分加熱分解,雖然可以得到Fe2O3;但過程中生成了有毒的NO,不是最好的方法,B項錯誤;
C.鐵與硫酸反應(yīng)生成Fe2+,與氨水反應(yīng)生成Fe(OH)2,在空氣中加熱氧化為Fe(OH)3,分解最后可生成純凈Fe2O3;C項正確;
D.鐵在氧氣中燃燒,生成Fe3O4,加入足量NaOH溶液后Fe3O4不能反應(yīng),因此不能生成較純凈的Fe2O3;D項錯誤;
答案選C。6、A【分析】【分析】
由題意可知三種液體滿足的條件是甲與乙互不相溶且乙的密度小于甲;乙與丙互不相溶且丙的密度小于乙。
【詳解】
由圖可知;甲;乙、丙的密度中,丙的密度最小,甲的密度最大;甲與乙不相溶,乙與丙不相溶。
A;苯的密度最??;1,2—二溴乙烷的密度最大,苯與水不相溶,水與1,2—二溴乙烷不相溶,選項A正確;
B;三種物質(zhì)互溶;選項B錯誤;
C;三種物質(zhì)中;乙的密度最小,所以最上層是乙,選項C錯誤;
D;三種物質(zhì)互溶;選項D錯誤;
答案選A。二、填空題(共8題,共16分)7、略
【分析】【詳解】
(1)對于水分子中的共價鍵,依據(jù)原子軌道重疊的方式判斷,屬于鍵;O與H的電負(fù)性不同;共用電子對偏向于O,則該共價鍵屬于極性共價鍵;
(2)水分子中,氧原子的價層電子對數(shù)為雜化軌道類型為sp3;
(3)a.水中存在氫鍵;導(dǎo)致冰的密度小于水的密度,且常壓下,4℃時水的密度最大,a正確;
b.水分子間由于存在氫鍵,使分子之間的作用力增強,因而沸點比同主族的H2S高,b正確;
c.水的熱穩(wěn)定性比硫化氫強的原因是其中的共價鍵的鍵能更大;與氫鍵無關(guān),c錯誤;
故選ab;
(4)極易溶于水的原因為NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力;
(5)的電子式為有1對孤電子對,有2對孤電子對,孤電子對之間的排斥力大于孤電子對與成鍵電子對之間的排斥力,水中鍵角被壓縮程度更大,故和的鍵角大?。?gt;【解析】(1)極性。
(2)4sp3
(3)ab
(4)NH3和H2O極性接近;依據(jù)相似相溶原理可知,氨氣在水中的溶解度大;氨分子和水分子間可以形成氫鍵,大大增強溶解能力。
(5)>8、略
【分析】【分析】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力??;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵。
【詳解】
(1)基態(tài)硼原子的電子排布式為1s22s22p1;電子位于1s;2s、2p三個能量不同的能級上,則有3種不同能量的電子;同周期元素,從左到右,第一電離能呈增大的趨勢,由于全充滿和半充滿的緣故,ⅡA族和ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素,則介于硼元素與氮元素之間的有Be、C、O三種元素,故答案為:3;3;
(2)由晶體硼熔點為1873K可知,晶體硼為熔沸點高、硬度大的原子晶體;在硼原子組成的正二十面體結(jié)構(gòu)中,每5個面共用一個頂點,每個面擁有這個頂點的每個等邊三角形擁有的頂點為20個等邊三角形擁有的頂點為×20=12;每2個面共用一個B-B鍵,每個面擁有這個B-B鍵的每個等邊三角形占有的B-B鍵為20個等邊三角形擁有的B-B鍵為×20=30;故答案為:12;30;
(3)a.由圖可知;立方相氮化硼中N原子和B原子之間只存在單鍵,則立方相氮化硼中含有σ鍵,不存在π鍵,故錯誤;
b.由圖可知;六方相氮化硼層間為分子間作用力,分子間作用力小,導(dǎo)致其質(zhì)地軟,故正確;
c.由圖可知;立方相氮化硼為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),屬于原子晶體,故錯誤;
d.非金屬元素之間易形成共價鍵;所以N原子和B原子之間存在共價鍵,故正確;
bd正確,故答案為:bd;
(4)NH4BF4是由NH4+和BF4—構(gòu)成,NH4+中N原子和其中一個H原子之間存在配位鍵、BF4—中B原子和其中一個F原子之間存在一個配位鍵,所以含有2個配位鍵,則1molNH4BF4含有2mol配位鍵,故答案為:2?!窘馕觥竣?3②.3③.原子晶體④.12⑤.30⑥.bd⑦.29、略
【分析】【詳解】
(1)依據(jù)圖1中各物質(zhì)的濃度變化量可得到0-20min,M、N濃度減少量為1.5mol/L,P濃度增加量為3mol/L,則反應(yīng)的化學(xué)方程式為由圖1可知,40min時平衡發(fā)生了移動,而P、M、N的濃度沒有改變,且改變壓強和使用催化劑平衡不移動,則改變的條件是溫度,30min時P、M、N濃度均減小則改變的條件為擴大容器體積,壓強減小,反應(yīng)速率減小,由圖2可知40min時速率增大,則40min時改變的條件是升高溫度,而生成物P的濃度在減小,依據(jù)勒夏特列原理可判斷該反應(yīng)的
(2)由(1)分析可知,30min時改變的條件是擴大容器的體積;40min時改變的條件是升高溫度;在圖2中畫出30min~40min的正逆反應(yīng)速率變化曲線以及標(biāo)出40min~50min內(nèi)對應(yīng)的曲線為
(3)8min時,M、N、P的物質(zhì)的量濃度相等,設(shè)
則解得x=2,故8min時,0~8min內(nèi);
50min后;M;N、P的物質(zhì)的量濃度相等,故M的轉(zhuǎn)化率為33.3%;
(4)由圖1可知,20min~30min內(nèi),為平衡狀態(tài),M、N的平衡濃度為1.5mol/L,P的平衡濃度為3mol/L,則反應(yīng)平衡時的平衡常數(shù)K=【解析】(1)<
(2)擴大容器的體積升高溫度
(3)33.3%
(4)410、略
【分析】【分析】
由結(jié)構(gòu)簡式可知;分子中含-OH;-COOH、碳碳雙鍵,結(jié)合醇、羧酸、烯烴的性質(zhì)來解答。
【詳解】
(1)該有機物中的-OH、-COOH均與Na反應(yīng),金屬鈉過量,則有機物完全反應(yīng),1mol該有機物含有2mol羥基和1mol羧基,由2-OH~H2↑、2-COOH~H2↑可知,和過量的金屬鈉反應(yīng)最多可以生成1.5molH2;
故答案為:1.5mol;
(2)-OH、-COOH均與Na反應(yīng),-COOH與NaOH、NaHCO3反應(yīng),則1mol該物質(zhì)消耗1.5molNa、1molNaOH、1molNaHCO3,則n(Na):n(NaOH):n(NaHCO3)=1.5mol:1mol:1mol=3:2:2;
故答案為:3∶2∶2?!窘馕觥竣?1.5mol②.3∶2∶211、略
【分析】【分析】
用苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng)制得菠蘿酯,苯氧乙酸用苯酚和氯乙酸反應(yīng)制得,考慮到它們?nèi)芊悬c的差異,最好選擇溫度讓苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸都成為液體,反應(yīng)室I中反應(yīng)的最佳溫度是104℃,水浴加熱溫度太低,苯氧乙酸沸點99攝氏度,水浴溫度會使它凝固,不利于分離,火爐直接加熱,會使苯酚,氯乙酸,苯氧乙酸全都生成氣體,不利于反應(yīng),故選擇油浴。生成的菠蘿酯屬于酯類,在堿性條件下會發(fā)生水解,所以不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液。
【詳解】
(1)火爐直接加熱溫度比較高;會讓苯酚和氯乙酸變成蒸汽,不利于它們之間的反應(yīng),還會使苯氧,故溫度不能太高,水浴加熱溫度較低,不能讓氯乙酸和苯酚熔化,故溫度也不能太低,可以使所有物質(zhì)都成液體,為較好地控制溫度在102℃~106℃之間,加熱時可選用油浴加熱;
答案為:C;
(2)分離室I是將反應(yīng)不充分的原料再重復(fù)使用;為了增加原料的利用率,要把苯酚和氯乙酸加入反應(yīng)室1,操作名稱為蒸餾;
答案為:蒸餾;
(3)反應(yīng)室1為苯酚和氯乙酸發(fā)生取代反應(yīng),制得苯氧乙酸,+HCl;
答案為:+HCl;
(4)分離室II發(fā)生的反應(yīng)是苯氧乙酸和丙烯醇發(fā)生酯化反應(yīng),制取菠蘿酯,由于酯在NaHCO3溶液中的溶解度較小,可以析出,隨后分液即可,如用NaOH會使酯發(fā)生水解,故不能用NaOH溶液代替NaHCO3溶液,化學(xué)方程式為+NaOH+HOCH2CH=CH2
答案為+NaOH+HOCH2CH=CH2?!窘馕觥緾蒸餾+HCl+NaOH+HOCH2CH=CH212、略
【分析】【分析】
(1)托盤天平的平衡原理:稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;
(2)鎂在空氣中劇烈燃燒;放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體氧化鎂;
(3)圖C表示銅和氧氣在加熱條件下生成黑色氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮??;
【詳解】
(1)稱量物質(zhì)量=砝碼質(zhì)量+游碼質(zhì)量;15=NaCl質(zhì)量+3,NaCl的實際質(zhì)量是15g-3g=12g;
(2)鎂在空氣中燃燒的現(xiàn)象是:放出大量的熱;發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體;
(3)圖C的表達(dá)式為:銅+氧氣氧化銅;
(4)圖D表示加壓氣體體積縮小,實驗?zāi)康氖球炞C分子之間的存在間隙;【解析】12g放出大量的熱,發(fā)出耀眼的白光,生成白色固體銅+氧氣氧化銅驗證分子之間的存在間隙13、略
【分析】【詳解】
(1)亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫,反應(yīng)的方程式為:Na2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O,生成的二氧化硫含有水蒸氣,可用濃硫酸干燥,用向上排空氣法收集,且用堿石灰吸收尾氣,避免污染環(huán)境,則連接順序為a接b;c接f,g接d;
(2)①Na2S2O4中硫元素的化合價為+3;
②由裝置可知;儀器A的名稱為恒壓滴液漏斗;
③實驗時應(yīng)避免Na2S2O4和HCOONa被氧化,可應(yīng)先通入二氧化硫,排凈系統(tǒng)中的空氣,防止加熱時Na2S2O4和HCOONa被氧化,也可通一段時間N2;排凈系統(tǒng)中的空氣;
④洗滌連二亞硫酸鈉時應(yīng)與空氣隔離;洗滌劑可用甲醇或乙醇,洗滌過程為:在無氧環(huán)境中,向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次;
⑤設(shè)連二亞硫酸鈉理論產(chǎn)率為x;根據(jù)硫原子守恒:
2Na2SO3~Na2S2O4
252174
6.3gx
則解得x=4.35g,產(chǎn)率為:【解析】bcfgdNa2SO3+H2SO4(濃)═Na2SO4+SO2↑+H2O+3恒壓滴液漏斗排凈系統(tǒng)中的空氣向漏斗中加入甲醇或乙醇至浸沒晶體,待甲醇順利流下,重復(fù)2-3次14、略
【分析】【分析】
(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解;過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,I中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)說明生成碘單質(zhì);
(2)碘離子具有還原性;在酸性條件下能夠被氧化氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式;
(3)對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件酸性環(huán)境;酸溶液中氫離子濃度不同,裝置Ⅲ中出現(xiàn)藍(lán)色的速率不同;
(4)證明Ⅰ中產(chǎn)生的氣體中含有雙氧水;氧氣和雙氧水都具有氧化性,需要利用不同性質(zhì)進行檢驗;
(5)該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液;向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍(lán),可能是生成的碘單質(zhì)在堿溶液中發(fā)生反應(yīng)生成碘化鉀;碘酸鉀,驗證是否正確是在未變藍(lán)色的溶液中滴入稀硫酸觀察是否變藍(lán)。
【詳解】
(1)甲實驗:根據(jù)裝置Ⅰ不需要加熱制取氧氣可以知道利用的是雙氧水的分解,過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成氧氣,向Ⅰ的錐形瓶中加入MnO2固體,向Ⅰ的分液漏斗中加入30%H2O2溶液;連接Ⅰ;Ⅲ,打開活塞,Ⅰ中產(chǎn)生無色氣體并伴隨大量白霧;Ⅲ中有氣泡冒出,溶液迅速變藍(lán)說明生成碘單質(zhì),故答案為:分液漏斗;
(2)碘離子具有還原性,在酸性條件下能夠被氧化成碘單質(zhì),據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O,故答案為:O2+4I-+4H+=2I2+2H2O;
(3)向裝置Ⅱ中加入KMnO4固體,連接裝置II、III,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液不變藍(lán),向Ⅱ中加入KMnO4固體,Ⅲ中加入適量0.1mol·L-1的H2SO4溶液,連接Ⅱ、Ⅲ,點燃酒精燈,Ⅲ中有氣泡冒出,溶液變藍(lán)。對比乙、丙實驗可以知道,O2與KI溶液發(fā)生反應(yīng)的適宜條件是:酸性環(huán)境;為進一步探究該條件對反應(yīng)速率的影響;可采取的實驗措施是:使用不同濃度的稀硫酸作對比實驗,故答案為:酸性環(huán)境;使用不同濃度的稀硫狻作對比實驗;
(4)A.高錳酸鉀溶液能夠?qū)㈦p氧水氧化;導(dǎo)致高錳酸鉀溶液褪色,而氧氣不與高錳酸鉀溶液反應(yīng),如果高錳酸鉀溶液褪色可證明混合氣體中含有雙氧水,故A正確;
B.氧氣和高錳酸鉀溶液都能夠氧化亞鐵離子;無法證明混合氣體中含有雙氧水,故B錯誤;
C.高錳酸鉀和氧氣都能夠氧化硫化氫;無法用硫化氫檢驗混合氣體中是否含有雙氧水,故C錯誤;
故答案為:A;
(5)KI溶液在空氣中久置的過程中會被緩慢氧化:4KI+O2+2H2O=2I2+4KOH。該小組同學(xué)取20mL久置的KI溶液,向其中加入幾滴淀粉溶液,結(jié)果沒有觀察到溶液顏色變藍(lán),他們猜想可能是發(fā)生了反應(yīng)的離子方程式為3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O,設(shè)計實驗證明他們的猜想是否正確的實驗方案為:在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯誤,故答案為:3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O;在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液;觀察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯誤。
【點睛】
在做探究性實驗的題目時,根據(jù)資料,如果沒有得到預(yù)期的實驗結(jié)果,那么除了資料中給的化學(xué)反應(yīng),還要考慮酸性或堿性環(huán)境的影響,結(jié)合題目的上下文進行聯(lián)系,綜合考慮得出結(jié)論。這是解答此類題目時的難點?!窘馕觥糠忠郝┒稫MnO4固體O2+4I-+4H+=2I2+2H2O酸性環(huán)境使用同體積不同濃度的稀硫酸做對比實驗A3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O在上述未變藍(lán)的溶液中滴入0.1mol?L-1H2SO4溶液,觀察現(xiàn)象,若溶液變藍(lán)則猜想正確,否則錯誤三、有機推斷題(共1題,共2分)15、略
【分析】【分析】
化合物A分子式是C7H8,結(jié)構(gòu)簡式是根據(jù)物質(zhì)反應(yīng)過程中碳鏈結(jié)構(gòu)不變,結(jié)合D分子結(jié)構(gòu)及B、C轉(zhuǎn)化關(guān)系,可知B是B發(fā)生催化氧化反應(yīng)產(chǎn)生C是C與Br2在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)產(chǎn)生D是D與HCHO發(fā)生信息反應(yīng)產(chǎn)生的分子式是C9H8O2的E是:E與I2反應(yīng)產(chǎn)生F是:F與NaOH的乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生G:然后結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)逐一分析解答。
【詳解】
根據(jù)上述分析可知A是B是C是D是E是F是G是
(1)反應(yīng)①是與O2在催化劑存在的條件下加熱,發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)生故該反應(yīng)的類型為氧化反應(yīng);
(2)反應(yīng)②是與Br2在光照條件下發(fā)生甲基上的取代反應(yīng)產(chǎn)生故所需試劑和條件是Br2;光照;
(3)B結(jié)構(gòu)簡式是含有的官能團是醛基-CHO,檢驗其存在的方法是:取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液;加熱煮沸,若產(chǎn)生磚紅色沉淀,就說明物質(zhì)分子中含有醛基;
(4)根據(jù)上述推斷可知E的結(jié)構(gòu)簡式是
(5)F是與NaOH乙醇溶液共熱,發(fā)生消去反應(yīng)產(chǎn)生G:則F→G的化學(xué)方程式為:+NaOHNaI+H2O+
(6)化合物C是C的同分異構(gòu)體滿足下列條件:①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),說明分子中含有-CHO;②能發(fā)生水解反應(yīng),說明含有酯基;③含苯環(huán);④含有5個化學(xué)環(huán)境不同的H原子,則其可能的結(jié)構(gòu)簡式是
(7)CH2=CH2與HBr在一定條件下發(fā)生加成反應(yīng)產(chǎn)生CH3-CH2Br,CH3-CH2Br與CH3CHO發(fā)生信息反應(yīng)產(chǎn)生CH3CH=CHCH3,CH3CH=CHCH3在一定條件下發(fā)生加聚反應(yīng)產(chǎn)生聚2-丁烯,故合成路線為:CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3【解析】氧化反應(yīng)Br2、光照取樣,滴加少量新制的Cu(OH)2懸濁液,加熱煮沸,若產(chǎn)生磚紅色沉淀,說明含有醛基+NaOHNaI+H2O+CH2=CH2CH3-CH2BrCH3CH=CHCH3四、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(共4題,共28分)16、略
【分析】【分析】
根據(jù)B的原子序數(shù)和電子排布規(guī)律;寫出其電子排布式并判斷電子排布的最高能級為2p,判斷其電子云輪廓圖;根據(jù)氨硼烷的結(jié)構(gòu),判斷其溶于水的原因是與水分子形成氫健和配位鍵形成條件判斷提供孤電子對的原子;根據(jù)等電子體概念找出等電子體分子;根據(jù)題中信息,判斷形成雙氫鍵的正確選項;根據(jù)題中所給結(jié)構(gòu),由σ鍵個數(shù)判斷B原子的雜化方式和該晶體中不存在的作用力;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),利用“均攤法”進行晶胞的相關(guān)計算;據(jù)此解答。
(1)
B的原子序數(shù)為5,核外有5個電子,則B基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p1,能級最高的是2p能級,p軌道為啞鈴形;答案為1s22s22p1;啞鈴。
(2)
①氨硼烷能溶于水;其主要原因是氨硼烷與水分子間形成氫鍵;答案為氨硼烷與水分子間形成氫鍵。
②分子中,B原子提供空軌道,NH3中N原子提供1對孤電子對,形成配位鍵;原子總數(shù)相同、價電子總數(shù)相同的微粒為等電子體,用相鄰原子代替N、B原子可以得到其等電子體分子C2H6;答案為N;C2H6。
③A.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故A不符合題意;
B.LiH為離子化合物;LiH和HCN不能形成雙氫鍵,故B不符合題意;
C.分子中與B原子相連的H呈負(fù)電性,分子中與N相連的H呈正電性,與能形成雙氫鍵;故C符合題意;
D.和分子中的H均呈正電性,和不能形成雙氫鍵;故D不符合題意;
答案為C。
(3)
由的結(jié)構(gòu)可知,陰離子中形成3個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp2,形成4個σ鍵的B原子(無孤電子對)的雜化軌道類型為sp3;該晶體中陰陽離子之間存在離子鍵,B和O原子之間存在共價鍵和配位鍵,水分子之間存在分子間作用力和氫鍵,所以該物質(zhì)中不含金屬鍵;答案為sp2、sp3;D
(4)
①由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,底心Na+周圍等距且最近的個數(shù)即為Na+的配位數(shù),則Na+的配位數(shù)為8;答案為8。
②由硼氫化鈉晶胞結(jié)構(gòu)可知,Na+位于面心和棱上,Na+離子個數(shù)為=6×+4×=4,位于頂點、面心、體心,個數(shù)為=8×+4×+1=4,該晶胞的質(zhì)量為m=g,體積V=(a×10-7cm)2×2a×10-7cm=2a3×10-21cm3,晶胞密度==解之a(chǎn)=底心Na+位于面對角線的中點,所以與之間的最近距離為d=a=nm;答案為
③若硼氫化鈉晶胞上下底心處的被取代,則個數(shù)為4,Na+數(shù)目為3,Li+數(shù)目為1,所以得到的晶體的化學(xué)式為Na3Li(BH4)4;答案為Na3Li(BH4)4?!窘馕觥?1)1s22s22p1;啞鈴。
(2)氨硼烷與水分子間形成氫鍵NC2H6C
(3)sp2、sp3D
(4)8Na3Li(BH4)417、略
【分析】【分析】
根據(jù)Fe的原子序數(shù),結(jié)合核外電子排布規(guī)則寫出Fe的電子排布式;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),利用“均攤法”進行晶胞的有關(guān)計算;根據(jù)同主族元素性質(zhì)遞變規(guī)律解釋H、Li、Na的第一電離能的關(guān)系;根據(jù)NH3分子與H2O分子之間會形成氫鍵解釋NH3極易溶于水的原因;根據(jù)NH3極易溶于水,CO2在水中溶解度不大,解釋侯氏制堿法先通入NH3再通入CO2;根據(jù)VSEPR理論,判斷其空間結(jié)構(gòu)和雜化類型;根據(jù)形成配位健的條件判斷提供空軌道的原子;根據(jù)NH3BH3(氨硼烷)分子間形成氫鍵判斷其熔點較高;據(jù)此解答。
(1)
①Fe元素的原子序數(shù)為26,核外有26個電子,根據(jù)核外電子排布規(guī)則,基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;答案為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
②由晶胞的結(jié)構(gòu)可知,圖1結(jié)構(gòu)中,F(xiàn)e位于頂點和體心,F(xiàn)e原子的個數(shù)為8×+1=2,圖2結(jié)構(gòu)中,F(xiàn)e位于頂點和面心,F(xiàn)e原子的個數(shù)為8×+6×=4,則兩種晶胞所含鐵原子個數(shù)比為2:4=1:2;又圖1晶胞的棱長為apm(1pm=1×10-10cm),其體積為V=(a×10-10cm)3,晶胞的質(zhì)量為m==其密度ρ===g·cm-3;答案為1:2;
③第一電離能(I1)為I1(H)>I1(Li)>I1(Na);原因是H;Li、Na位于同一主族,價電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小;答案為H、Li、Na位于同一主族,價電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小;
(2)
①NH3極易溶于水的原因是NH3與H2O分子間能形成氫鍵;答案為NH3與H2O分子間能形成氫鍵;
②因為二氧化碳在水中溶解度不大,氨氣極易溶于水,飽和氨鹽水顯堿性,比飽和食鹽水更容易吸收二氧化碳,所以要先向飽和食鹽水中通入氨氣,制成飽和氨鹽水,再向其中通入二氧化碳即反應(yīng)時,向飽和NaCl溶液中先通入氨氣,再通入二氧化碳;答案為NH3;
③中中心原子C原子的價層電子對個數(shù)=3+=3+0=3,且無孤電子對,采取sp2雜化;其空間結(jié)構(gòu)為平面三角形;答案為平面三角形;
(3)
①NH3分子中中心原子N原子的價層電子對個數(shù)=3+=3+1=4,且含有一個孤電子對,所以中心原子N原子的雜化軌道類型為sp3雜化;答案為sp3;
②在NH3BH3結(jié)構(gòu)中;N原子存在孤電子對,B原子為缺電子原子,在配位鍵的形成中B原子提供空軌道;答案為B;
③NH3BH3(氨硼烷)與CH3CH3互為等電子體,由于NH3BH3分子中N原子的電負(fù)性較大,分子間會形成氫鍵,所以NH3BH3熔點高于CH3CH3;答案為>。【解析】(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s21:2H;Li、Na位于同一主族;價電子數(shù)相同,自上而下,原子半徑逐漸增大,原子核對外層電子的有效吸引作用逐漸減弱,失電子能力增強,第一電離能逐漸減小。
(2)NH3與H2O分子間能形成氫鍵NH3平面三角形。
(3)sp3B>18、略
【分析】【分析】
【詳解】
(1)①N的最外層電子數(shù)為5,B的最外層電子數(shù)為3,能形成3個共價鍵,B原子提供空軌道,N原子提供孤對電子,在化合物H3BNH3中;B與N原子之間存在配位鍵;
B;C、N、O是同一周期的元素。一般情況下;元素的非金屬性越強,原子半徑越小,元素的第一電離能越大,但是由于N原子的2p軌道上的電子處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),所以其電離能比O還大,因此第一電離能由大到小的順序N>O>C>B;
CH4是正四面體結(jié)構(gòu),鍵角109°28′;H2O是V型分子,鍵角104.5°,CO2是直線型分子,鍵角為180°。因此這三分子按照鍵角由大到小的順序排列為CO2>CH4>H2O;
②等電子體是原子數(shù)等,最外層電子數(shù)也相等的物質(zhì),(HB=NH)3的原子數(shù)為12,最外層電子數(shù)為30,與(HB=NH)3互為等電子體的分子為C6H6;
③LiAlH4和BCl3在一定條件下制備乙硼烷B2H6、LiCl、AlCl3,根據(jù)原子守恒可得合成乙硼烷B2H6的化學(xué)方程式為:4BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3;
④圖(a)是一種鏈狀結(jié)構(gòu)的多硼酸根,從圖可看出,每個單元,有一個B,有一個O完全屬于這個單元,剩余的2個O分別為2個單元共用,所以B∶O=1∶(1+2×)=1∶2,化學(xué)式為:
從圖(6)是硼砂晶體中陰離子的環(huán)狀結(jié)構(gòu)可看出,[B4O5(OH)4]2-一半sp3雜化形成兩個四配位BO4四面體;另一半是sp2雜化形成兩個三配位BO3平面三角形結(jié)構(gòu),硼原子采取的雜化方式為sp3、sp2;
(2)①Cu是29號元素,Cu的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+失去4s上的一個電子和3d上的一個電子,Cu2+的價層電子排布式為3d9;
②銅及其它許多金屬及其化合物都可以發(fā)生焰色反應(yīng)的原因是在灼燒時原子中的電子吸收能量;從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)。但是激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的,激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長的光的形式釋放能量;
③Cu是面心立方緊密堆積,在一個晶胞中含有的Cu原子的個數(shù)為:8×+6×=4;設(shè)銅原子半徑為apm=a×10-10cm,晶胞的邊長;L=2×10-10cm,晶胞的體積為(2×10-10cm)3,該晶體的密度為g/cm3?!窘馕觥渴荖>O>C>BCO2>CH4>H2OC6H64BCl3+3LiAlH4=2B2H6+3LiCl+3AlCl3sp3、sp23d9激發(fā)態(tài)的電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道時,以一定波長的光的形式釋放能量19、略
【分析】【詳解】
I.(1)基態(tài)N原子中電子在2p軌道上的排布遵循的原則是洪特規(guī)則,N2F2分子結(jié)構(gòu)式為F-N=N-F,分子中N原子含有1對孤對電子,N原子的雜化方式是sp2雜化,lmolN2F2含有3molσ鍵,即3NA或1.806×1024個σ鍵;
(2)Si3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si原子為sp3雜化,N-Si-N鍵角為109°28′,N原子周圍連接3個Si原子,含有1對孤對電子,N原子為sp3雜化;但孤對電子對成鍵電子對的排斥作用更大,使得Si-N-Si鍵角小于109°28′;
II.(1)Fe位于第四周期第VIII族;
(2)Fe(CO)x晶體的熔沸點較低;所以屬于分子晶體;Fe原子價電子數(shù)是8,每個CO分子提供一個電子對,所以8+2n=18,n=5;
(3)極性分子的熔沸點較高,CO是極性分子,氮氣是非極性分子,所以CO熔沸點較高;
(4)①銅為29號元素,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s1或1s22s22p63s23p63d104s1;
②根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,銅為面心立方堆積,每個銅原子周圍距離最近的銅原子數(shù)目=3×8÷2=12;
(5)某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,則M為Cl元素;該晶胞中Cu原子個數(shù)為4,Cl原子個數(shù)=8×+6×=4,晶體體積=cm3=cm3=cm3,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,銅原子和M原子之間的最短距離為立方體體對角線的=××cm=pm。
點睛:把握常見分子中原子的雜化及空間構(gòu)型為解答的關(guān)鍵,根據(jù)價層電子對互斥理論確定分子空間構(gòu)型及中心原子雜化方式,價層電子對個數(shù)=σ鍵個數(shù)+孤電子對個數(shù),σ鍵個數(shù)=配原子個數(shù),孤電子對個數(shù)=(a-xb),a指中心原子價電子個數(shù),x指配原子個數(shù),b指配原子形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)需要的電子個數(shù).根據(jù)n值判斷雜化類型:一般有如下規(guī)律:當(dāng)n=2,sp雜化;n=3,sp2雜化;n=4,sp3雜化;中心原子的雜化類型為sp2,說明該分子中心原子的價層電子對個數(shù)是3,無孤電子對數(shù),空間構(gòu)型是平面三角形。【解析】洪特規(guī)則sp2雜化3NASi3N4晶體中Si原子周圍有4個N原子,Si為sp3雜化,N—Si—N的鍵角為109028/,而N原子周圍只有3個Si原子。雖N原子也是sp3雜化,但由于孤電子對對成鍵電子對的排斥力更強,故Si—N—Si的鍵角小于109028/。第四周期第Ⅷ族分子晶體5CO[Ar]3d104s112五、元素或物質(zhì)推斷題(共2題,共12分)20、略
【分析】【分析】
I.電鍍廢水中常含有陰離子A,排放前可加CuSO4溶液處理,使之轉(zhuǎn)化為沉淀B,沉淀B含有銅元素,隔絕空氣加熱后
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