内容正文:
专题01 物质的结构与性质
内容概览
考向1 分子结构与性质
考向2 原子结构与性质
考向3 晶体结构与性质
考向1 分子结构与性质
1.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)我国科学家研制了一种铬(24号元素)基催化剂,实现了甲烷向甲醇的高效转化,微观示意图如下,下列说法正确的是
A.基态铬原子的电子排布式为[Ar]3d44s2
B.甲、乙、丙中的C和O原子都是sp3杂化
C.甲是由极性键形成的极性分子
D.该催化过程有极性键和非极性键的断裂,也有极性键和非极性键的形成
2.(23-24高二下·贵州安顺·期末)物质的结构决定其性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
沸点:
分子间存在氢键
B
熔点:石英>干冰
石英是共价晶体,干冰是分子晶体
C
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
D
酸性:
羟基极性:
A.A B.B C.C D.D
3.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)下列有关化学用语使用正确的是
A.KOH的电子式:
B.HClO分子的VSEPR模型:直线形
C.乙烷的空间填充模型:
D.基态的价层电子排布图:
4.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)下列物质属于极性分子的是
A. B. C. D.
5.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A.因为臭氧分子极性较弱,因此其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
B.乙醇的质谱图中,相对丰度最大的峰归属于
C.的键能大于的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
D.和两种元素因处于元素周期表的对角线位置,且都属于区元素,所以有些性质相似
6.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)下列化学用语表示不正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.碳的基态原子轨道表示式:
C.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
D.的名称:3-甲基戊烷
7.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)下列变化过程中,所需克服的作用力均相同的是
A.干冰熔化,碘晶体升华为碘蒸气 B.受热分解,碘化氢气体受热分解
C.氯化氢溶于水,氯化钠溶于水 D.大理石高温分解,过氧化氢受热分解
8.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)碳元素可以形成多种物质,其中两种物质的结构如下图。下列说法正确的是
A.足球烯为化合物
B.足球烯与金刚石互为同素异形体
C.两种物质的物理、化学性质完全相同
D.两种物质受热变成液体,吸收的热量均用于破坏原子间的共价键
9.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)下列化学用语表述错误的是
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
10.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)下列关于共价键的理解不正确的是
A.σ键可以绕键轴旋转,π键也能绕键轴旋转
B.共价键都具有饱和性
C.分子和分子中都含有5个σ键
D.σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠
11.(23-24高二下·贵州安顺·期末)下列图示或化学用语正确的是
A.分子的VSEPR模型:
B.顺-2-丁烯的键线式:
C.过氧化氢的电子式:
D.分子中σ键的形成:
12.(23-24高二下·贵州毕节·期末)三氯化硼主要作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼的制取。遇水能够发生水解,反应方程式为:。下列说法正确的是
A.的空间结构为:平面三角形
B.冰晶体中之间只存在范德华力
C.HCl的形成过程:
D.基态O原子的价层电子轨道表示式:
考向2 原子结构与性质
1.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)下列化学用语表达正确的是
A.用电子云轮廓图表示键的形成示意图:
B.的空间结构模型:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
D.基态原子的价层电子轨道表示式:
2.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)短周期主族元素Z、W、Y、X、M的原子序数依次增大,W、X、Y、Z组成化合物结构为其中W、Y原子的单电子数之比是3∶2;W、X同主族,X、M同一周期,下列说法一定正确的是
A.简单氢化物的沸点: B.含氧酸的酸性:
C.第一电离能: D.电负性:
3.(23-24高二下·贵州遵义·期末)下列化学用语表述正确的是
A.乙烯的空间填充模型:
B.H-H的s-so键电子云轮廓图:
C.H2O分子的VSEPR模型:V形
D.基态C原子的价电子排布图:
4.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,R为地壳中含量最高的元素,Z在元素周期表中与R相邻,Y、Z原子序数之和为12,X、Y、W组成一种有机合成中常见的还原剂M,结构式如图所示。下列推断错误的是
A.元素的第一电离能: B.电负性:
C.熔点: D.基态W原子的电子有六种空间运动状态
5.(23-24高二下·贵州遵义·期末)四种短周期主族元素,原子序数依次增大。、位于同一周期且相邻,最外层电子数是次外层电子数的两倍,、位于同一周期且相邻,在地壳含量中排第二。下列说法正确的是
A.原子半径的大小: B.最高价氧化物对应的水化物具有两性
C.简单氢化物的稳定性: D.单质只有2种同素异形体
6.(23-24高二下·贵州安顺·期末)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z原子中分别有1个、7个运动状态不同的电子,Y原子中s能级电子数是p能级的2倍,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的原子半径是该周期主族元素中最大的,下列说法正确的是
A.Y的氢化物中一定不含π键 B.简单离子半径:
C.X与W形成的化合物为极性分子 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
7.(23-24高二下·贵州毕节·期末)X、Y、Z、W为短周期主族元素,原子序数依次增大,X的s能级电子数量是p能级的两倍,Z是地壳中含量最多的元素,基态W原子的价层电子排布式是ns2np2。下列说法正确的是
A.第一电离能:Y<Z B.WZ2属于共价晶体
C.气态氢化物的稳定性:X>Y D.原子半径:Z>W
8.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业,其化学式为。下列说法正确的是
A.的空间结构:平面三角形
B.电负性:
C.稳定性:
D.离子半径:
9.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的最低负价与最高正价的代数和为0,Y原子和Z原子最外层电子数均是内层电子总数的。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.与不能发生反应
D.加热条件下,单质Y与足量的氧气反应,所得产物为
考向3 晶体结构与性质
1.(23-24高二下·贵州遵义·期末)过氧化氢可以通过Pd胶体催化氢氧直接合成,其反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.物质I和物质Ⅱ中Pd2+的配位数均为4
B.物质I和物质Ⅱ中Pd2+的配体数均为4
C.m和n均等于2
D.物质I是该过程的中间产物
2.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)我国科学家利用高温超导钇钡铜氧(YBCO)薄膜发现奇异金属。下列有关说法错误的是
A.金属晶体由金属离子和自由电子构成
B.如图所示晶胞代表的晶体的化学式为
C.基态的价层电子排布式为
D.氧化钡晶体是离子晶体
3.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)是三种典型的晶体,晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.每个氯化钠晶胞含2个和2个
B.晶体中,的配位数为12
C.晶体熔融时可能破坏共价键
D.晶胞中,点坐标参数为,则点为
4.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)利用超分子可分离和,将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是
A.分离过程利用的是超分子的分子识别特征 B.“杯酚”与存在分子间的作用力
C.晶胞中的配位数是8 D.一个分子中含有30个键
5.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)下列物质属于金属晶体的是
A.氯化钠 B.干冰 C.水银 D.金刚石
6.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。晶体结构如图所示,下列说法正确的是
已知:设为阿伏加德罗常数的值。
A.是第四周期第Ⅷ族元素
B.a、b两原子核之间的距离为
C.c原子的参数坐标为()
D.该晶胞的密度为
7.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)关于晶体的下列说法中,正确的是
A.共价晶体中可能含有离子键
B.离子晶体中可能含有共价键
C.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键
D.任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
1.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.9.2 g有机物C2H6O的分子结构中含有的C-H键数目一定为NA
B.1.0 L1.0 mol/LNa3PO4溶液中数目是NA
C.22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
D.0.1 mol中sp2杂化的碳原子数为0.8NA
2.(23-24高二下·贵州毕节·期末)含Tp配体的钉(Ru)配合物催化氢化生成甲酸的机理如图所示。
下列叙述正确的是
A.循环A中物质所含氢键均为分子内氢键
B.循环B中不涉及非极性键的断裂
C.循环B的反应为
D.该催化反应的原子利用率小于100%
3.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)我国科学家屠呦呦从传统中药材中提取的青蒿素,可用于治疗疟疾(结构如图)。下列说法错误的是
A.青蒿素的分子式为 B.所有碳原子均采取杂化
C.青蒿素有较强的氧化性 D.一定条件下,能与NaOH溶液反应
4.(23-24高二下·贵州安顺·期末)主要用作颜料、釉料及磁性材料,一种利用含钴催化剂废料(主要含、,还含有少量的、、、、)制备氧化钴()的工艺流程如图所示。
已知:ⅰ.黄钠铁矾的化学式为;
ⅱ.金属钴与铁具有相似的化学性质;
ⅲ.氧化性。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有 (任写一种),“酸浸”时滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“除铁”时先加入溶液的作用是 (用离子方程式表示),再加入溶液调节为2.5~3.0,生成黄钠铁矾沉淀,检验是否沉淀完全的操作及现象是 。
(3)常温下,“滤液1”中此时 。
(4)在空气中煅烧得到的化学方程式为 。
(5)可用于合成钛酸钴,钛酸钴的晶胞结构如图所示,晶体中周围与其最近的O的个数为 ,该晶体的密度为 (用代表阿伏加德罗常数)。
5.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。
(1)已知TiC在碳化物中硬度最大,工业上一般在真空和高温(>1800℃)条件下用C还原制取。基态O原子的轨道表示式为 ;根据所给信息可知,TiC属于 晶体。
(2)钛的化合物,熔点为-24℃,沸点为136.4℃,常温下是无色液体,可溶于甲苯分子和氯代烃。
①固态属于 晶体。
②钛金属能导电的原因是金属晶体中的 (填“金属阳离子”或“自由电子”)在外加电场作用下可发生定向移动。
(3)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞结构如图所示(已知Ti原子位于6个氧原子围成的正八面体中心)。
①该晶胞中2个O原子位于晶胞内部,4个O原子位于上、下面上,则该氧化物的化学式为 ;在晶胞中Ti原子的配位数为 。
②若该晶胞边长均为anm,为阿伏加德罗常数的值,则氧化钛晶体的密度为 (列式表示)。
6.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)铬是人体内微量元素之一,是重要的血糖调节剂。回答下列问题:
(1)铬在元素周期表中的位置为 ,其基态原子核外电子占据的原子轨道数为 ,该基态原子价层电子排布式为 。
(2)已知半径小,正电场较强,容易与、、等分子或离子形成多种配合物,是其中的一种。
①该配合物中提供孤电子对形成配位键的原子是 (填元素符号)。
②该物质氨分子中中心原子的杂化方式为 (填字母)。
a. b. c.sp
③水分子和氨分子中: (填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)钛铬合金是一种高温结构材料,第二电离能(Ti) (填“>”或“<”)(Cr),原因是 。
(4)铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示。A点分数坐标为,则点分数坐标为 。已知晶胞参数为,则该晶胞的密度为 (为阿伏加德罗常数的值)。
7.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)铁、钴、镍的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)向溶液中加入溶液形成蓝色的沉淀:
①第一电离能:N (填“>”或“<”)C。
②沸点: (填“>”或“<”),判断的理由为 。
③多数配离子的显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(或离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用Δ表示),它与中心离子的结构、电荷、配体有关。则 (填“>”或“<”)。
(2)镍与生成的配合物中:
①核外电子数:C (填“>”或“<”)O。
②键角: (填“>”或“<”),判断的理由为 。
(3)钴酸锂的一种晶胞结构如图所示。已知:该晶胞的密度为。
①该晶体的化学式为 。
②阿伏加德罗常数的值为 。
8.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。其生产工艺如图所示:
已知:①与NaOH溶液反应的产物与反应温度有关,温度较低时产物为NaCl、NaClO和;温度较高时产物为NaCl、和。
②同一条件下,溶液的碱性越强,高铁酸盐的稳定性越高。
回答下列问题:
(1)高铁酸钾()铁元素化合价为 价,铁元素位于元素周期表的 区。
(2)写出与NaOH溶液在较高温度下反应的离子方程式: 。
(3)NaCl晶胞结构如图,设晶胞边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值,则距离最近的间的距离为 pm,该晶体的密度为 。(列出计算式即可)
(4)配制NaOH溶液时,将44gNaOH固体溶解在100mL水中(水的密度为),所得溶液的密度为,则该溶液的物质的量浓度为 。
(5)步骤③发生的反应的离子方程式: 。
(6)对“湿产品”进行“洗涤、干燥”时,洗涤剂最好选用____(填标号)溶液和异丙醇。
A. B. C.KCl D.
9.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A是原子半径最小的短周期元素,B原子的价电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素。E是29号元素。
(1)B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)BD中心原子杂化轨道的类型为 杂化;CA的空间构型为 。
(3)基态E原子的价电子排布图: 。
(4)1molBC-中含有π键的数目为 。
(5)氧元素的价电子排布式为 ,第二周期元素中,第一电离能比氧大的有 种。
(6)可用于漂白草帽,的中心原子的杂化形式为 杂化,其分子的模型为 。
10.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)亚硝酸钙是白色粉末,易潮解,易溶于水,微溶于乙醇、乙醚。实验室用NO和(淡黄色固体)制备无水亚硝酸钙的装置(夹持装置略)如图所示。
回答下列问题:
(1)实验开始先通,一段时间后,向三颈烧瓶中滴加稀硝酸制取NO,B中产生大量气泡时,D处开始加热。仪器a的名称为 ,A中主要反应的化学方程式为 。
(2)为了除去NO中可能混有的杂质和,B中盛放的试剂是 。
(3)D装置中与NO发生反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(4)装置E中,酸性可将剩余的NO氧化为,溶液逐渐由橙色变为绿色(),该反应的离子方程式为 。
(5)上述装置存在一处缺陷,会导致亚硝酸钙产率降低,改进的方法是 。
(6)过氧化钙晶体的晶胞结构如下图所示,已知晶胞参数为a pm,键的键长为b pm。
则晶体的密度为 (表示阿伏加德罗常数的值),若A原子的分数坐标为,则B原子的分数坐标为 。
11.(23-24高二下·贵州毕节·期末)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe、Cu的单质及+2价氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知:溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(mol⋅L)时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
-
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有 (写一种即可);“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。
(2)我国是世界上最早利用细菌冶金的国家,金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,1molCuS被细菌氧化时转移 mol电子。
(3)写出加入时发生反应的离子方程式 。
(4)根据流程可知,还原性: (填“>”、“<”或“=”)。
(5)“除钴液”中主要的金属阳离子有 (写离子符号)
(6)钴()的一种氧化物在纳米储能领域应用广泛,其晶胞结构如图所示。基态Co原子的价层电子排布式为 ;已知该晶胞的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为 g⋅cm-3。
12.(23-24高二下·贵州遵义·期末)研究含钛高炉渣的综合利用具有重要的经济意义和社会效益。某课题组对含钛高炉渣(主要成分为钛酸钙,含有等杂质)资源化综合处理的流程如图所示。
已知:①溶液中离子浓度,认为该离子沉淀完全;
②常温下,部分难溶物的溶度积常数如下表所示:
难溶物
回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为 ,在元素周期表中位于 区。
(2)滤渣1的主要成分是 (填化学式)。
(3)写出流程中水解步骤的化学方程式: 。
(4)滤液1中金属离子主要有和,若浓度均为,可用调节的方法分离和,则调节的范围为 (保留两位有效数字)。
(5)钛酸钙是一种典型的钙钛矿型化合物,其晶胞如图所示。
①钛酸钙化学式为 ,周围距离最近且等距的有 个。
②若该立方晶胞参数为,代表阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度 。
13.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物、、等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理实现绿色环保、废物利用。回答下列问题:
I.脱硝
已知: ;
。
(1)催化剂存在下,还原生成水蒸气和的热化学方程式为 。
II.脱碳
(2)向密闭容器中加入和,在适当的催化剂作用下,发生反应: ,下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.
c.混合气体的密度保持不变
d.生成的同时有键断裂
(3)一定条件下,可以转化为。甲烷燃料电池采用铂作为电极材料,两个电极上分别通入和,电解质溶液为溶液。某研究小组将上述两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行电解饱和食盐水的实验,如图所示。
①甲烷燃料电池工作时,其负极电极反应式为: 。
②闭合开关后,、电极上均有气体产生,其中极上得到的是 (填化学式)。电解溶液的化学方程式为 。
(4)如图为晶胞,干冰晶体为 晶体(填“离子”“共价”“分子”或“金属”);原子间的作用力为 ;一个分子周围有 个紧邻的分子;水的沸点比高得多,其原因是 。
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专题01 物质的结构与性质
内容概览
考向1 分子结构与性质
考向2 原子结构与性质
考向3 晶体结构与性质
考向1 分子结构与性质
1.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)我国科学家研制了一种铬(24号元素)基催化剂,实现了甲烷向甲醇的高效转化,微观示意图如下,下列说法正确的是
A.基态铬原子的电子排布式为[Ar]3d44s2
B.甲、乙、丙中的C和O原子都是sp3杂化
C.甲是由极性键形成的极性分子
D.该催化过程有极性键和非极性键的断裂,也有极性键和非极性键的形成
【答案】B
【分析】结合微观示意图,甲为,乙为,丙为。
【详解】A.铬原子序数为24,基态铬原子的电子排布式为,A错误;
B.甲为,乙为,丙为,C和O原子价层电子对数均为4,都是杂化,B正确;
C.甲为,空间结构为正四面体形,是由极性键形成的非极性分子,C错误;
D.生成物甲醇和水中没有非极性共价键,所以没有形成非极性共价键,D错误;
答案选B。
2.(23-24高二下·贵州安顺·期末)物质的结构决定其性质,下列实例与解释不相符的是
选项
实例
解释
A
沸点:
分子间存在氢键
B
熔点:石英>干冰
石英是共价晶体,干冰是分子晶体
C
利用“杯酚”可分离和
超分子具有自组装的特征
D
酸性:
羟基极性:
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.水分子能形成分子间氢键,硫化氢不能形成分子间氢键,所以水分子的分子间作用力强于硫化氢,沸点高于硫化氢,故A正确;
B.共价键比分子间作用力强,共价晶体的熔沸点高于分子晶体,石英是共价晶体,干冰是分子晶体,所以石英的熔点高于干冰,故B正确;
C.杯酚与C60能形成超分子,与C70不能形成超分子是因为超分子具有“分子识别”的特性,不是因为具有自组装的特征,故C错误;
D.氟原子和氯原子都是吸电子基,氟元素的电负性大于氯元素,所以三氟乙酸分子中羟基的极性强于三氯乙酸,电离出氢离子的能力强于三氯乙酸,酸性强于三氯乙酸,故D正确;
故选C。
3.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)下列有关化学用语使用正确的是
A.KOH的电子式:
B.HClO分子的VSEPR模型:直线形
C.乙烷的空间填充模型:
D.基态的价层电子排布图:
【答案】C
【详解】
A.KOH的电子式:,A错误;
B.HClO分子中心原子O是sp3杂化,VSEPR模型为四面体形,B错误;
C.乙烷分子中含有2个C原子,6个H原子,且碳原子半径大于氢原子,空间填充模型为,C正确;
D.基态的价层电子排布图:,D错误;
故选C。
4.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)下列物质属于极性分子的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.CO均为直线型结构,但正负电荷中心不重合,为极性分子,A符合题意;
B.N2中含有非极性键,为直线形分子,结构对称,分子中正负电荷重心重叠,为非极性分子,故B不符合题意;
C.C2H4分子含有C-H极性键,碳碳双键为非极性键,该分子结构对称,为非极性分子,故C不符合题意;
D.N2中含有非极性键,为直线形分子,结构对称,分子中正负电荷重心重叠,为非极性分子,故D不符合题意;
故选A。
5.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)从微观视角探析物质结构及性质是学习化学的有效方法。下列说法正确的是
A.因为臭氧分子极性较弱,因此其在水中的溶解度小于在四氯化碳中的溶解度
B.乙醇的质谱图中,相对丰度最大的峰归属于
C.的键能大于的键能,因此水的沸点高于氟化氢的沸点
D.和两种元素因处于元素周期表的对角线位置,且都属于区元素,所以有些性质相似
【答案】A
【详解】A.O3分子有极性,但很微弱,所以它在四氯化碳中的溶解度高于在水中的溶解度,A正确;
B.乙醇的质谱图中,质荷比最大的峰归属于CH3CH2OH+,但丰度不一定最大,B错误;
C.氢键属于分子间作用力,水的沸点高于氟化氢的沸点是因为氢键的数目前者更多,C错误;
D.Be是第ⅡA族元素,属于s区元素,但是和两种元素因处于元素周期表的对角线位置所以有些性质相似,D错误;
故选A。
6.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)下列化学用语表示不正确的是
A.中子数为10的氧原子:
B.碳的基态原子轨道表示式:
C.的价层电子对互斥(VSEPR)模型:
D.的名称:3-甲基戊烷
【答案】B
【详解】A.中子数为10的氧原子,质量数为10+8=18,符号表示为:,故A正确;
B.基态碳原子电子排布式为1s22s22p2,根据洪特规则,则其轨道表示式:,故B错误;
C.SO2分子中S原子价层电子对个数为2+=3,有1个孤电子对,价层电子对互斥(VSEPR)模型为,故C正确;
D.的最长碳链为5个碳原子,3号碳上有一个甲基,其名称:3-甲基戊烷,故D正确;
答案选B。
7.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)下列变化过程中,所需克服的作用力均相同的是
A.干冰熔化,碘晶体升华为碘蒸气 B.受热分解,碘化氢气体受热分解
C.氯化氢溶于水,氯化钠溶于水 D.大理石高温分解,过氧化氢受热分解
【答案】A
【详解】A. 干冰熔化,碘晶体升华为碘蒸气均克服分子间作用力,所需克服的作用力均相同,A正确;
B. 受热分解破坏离子键和共价键,碘化氢气体受热分解克服共价键,所需克服的作用力不相同,B错误;
C. 氯化氢溶于水克服共价键,氯化钠溶于水破坏离子键,所需克服的作用力不相同,C错误;
D. 大理石高温分解破坏离子键和共价键,过氧化氢受热分解克服共价键,所需克服的作用力不相同,D错误;
答案选A。
8.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)碳元素可以形成多种物质,其中两种物质的结构如下图。下列说法正确的是
A.足球烯为化合物
B.足球烯与金刚石互为同素异形体
C.两种物质的物理、化学性质完全相同
D.两种物质受热变成液体,吸收的热量均用于破坏原子间的共价键
【答案】B
【详解】A.足球烯为碳单质,A错误;
B.足球烯与金刚石为碳元素的不同单质,互为同素异形体,B正确;
C.两种物质的结构不同,足球烯为分子晶体,金刚石为共价晶体,两者物理差别较大,C错误;
D.足球烯为分子晶体,受热变成液体,吸收的热量用于破坏分子间作用力,D错误;
故答案选B。
9.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)下列化学用语表述错误的是
A.HClO的电子式:
B.中子数为10的氧原子:O
C.NH3分子的VSEPR模型:
D.基态N原子的价层电子排布图:
【答案】C
【详解】
A.HClO中O元素呈负化合价,在结构中得到H和Cl共用的电子,因此HClO的电子式为,A正确;
B.中子数为10,质子数为8的O原子其质量数为10+8=18,其原子表示为O,B正确;
C.根据VSEPR模型计算,NH3分子中有1对孤电子对,N还连接有3和H原子,因此NH3的VSEPR模型为四面体型,C错误;
D.基态N原子的价层电子排布为2s22p3,其电子排布图为,D正确;
故答案选C。
10.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)下列关于共价键的理解不正确的是
A.σ键可以绕键轴旋转,π键也能绕键轴旋转
B.共价键都具有饱和性
C.分子和分子中都含有5个σ键
D.σ键以“头碰头”方式重叠,π键以“肩并肩”方式重叠
【答案】A
【详解】A.σ键以“头碰头”方式重叠,为球形对称,π键以“肩并肩”方式重叠,为镜面对称,故σ键可以绕键轴旋转,而π键不能绕键轴旋转,A项错误;
B.共价键都具有饱和性,B项正确
C.的结构式为,的结构式为,分子和分子中都含有5个σ键,C项正确;
D.σ键以“头碰头”方式重叠,为球形对称,π键以“肩并肩”方式重叠,为镜面对称,D项正确;
答案选A。
11.(23-24高二下·贵州安顺·期末)下列图示或化学用语正确的是
A.分子的VSEPR模型:
B.顺-2-丁烯的键线式:
C.过氧化氢的电子式:
D.分子中σ键的形成:
【答案】D
【详解】A.NH3分子中N原子价层电子对数=3+1/2(5-3×1)=4,VSEPR模型为四面体,A错误;
B.顺-2-丁烯的键线式为 ,题目中为反-2-丁烯,B错误;
C.过氧化氢是共价化合物,不带电荷,C错误;
D.氢原子和氯原子头碰头形成H一Cl的σ键,则HCl分子中键的形成原理正确,D正确;
答案选D。
12.(23-24高二下·贵州毕节·期末)三氯化硼主要作半导体硅的掺杂源或有机合成催化剂,还用于高纯硼的制取。遇水能够发生水解,反应方程式为:。下列说法正确的是
A.的空间结构为:平面三角形
B.冰晶体中之间只存在范德华力
C.HCl的形成过程:
D.基态O原子的价层电子轨道表示式:
【答案】A
【详解】A.中心原子的价层电子对数为,无孤对电子,空间结构为:平面三角形,A正确;
B.冰晶体中之间除了范德华力,还有氢键,B错误;
C.HCl为共价化合物,H和Cl原子共用1对电子对,用电子式表示HCl的形成过程:,C错误;
D.基态O原子的价电子排布式为2s22p4,则价层电子轨道表示式,D错误;
故选:A。
考向2 原子结构与性质
1.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)下列化学用语表达正确的是
A.用电子云轮廓图表示键的形成示意图:
B.的空间结构模型:
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键:
D.基态原子的价层电子轨道表示式:
【答案】A
【详解】
A.两个氢原子形成1个H-H键,由于H原子只有一个电子,处于1s轨道,两个氢原子轨道重叠,成为共用电子对,形成共价键,,故A正确;
B.的中心原子有3个键,孤电子对数为1,价层电子对数为4,空间结构模型为三角锥形,故B错误;
C.邻羟基苯甲醛分子内氢键:,故C错误;
D.价层电子轨道表示式,故D错误;
答案选A。
2.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)短周期主族元素Z、W、Y、X、M的原子序数依次增大,W、X、Y、Z组成化合物结构为其中W、Y原子的单电子数之比是3∶2;W、X同主族,X、M同一周期,下列说法一定正确的是
A.简单氢化物的沸点: B.含氧酸的酸性:
C.第一电离能: D.电负性:
【答案】C
【分析】
W、X、Y、Z组成化合物结构为,Z为H元素,W、Y原子的单电子数之比是3:2,W为N,Y为O;W、X同主族,X为P元素;X、M同一周期,M为S或者Cl,据此分析解题。
【详解】A.氨气分子间可以形成氢键,简单氢化物的沸点越高:,A错误;
B.X的含氧酸可能为H3PO4,M的含氧酸可能为HClO,酸性H3PO4>HClO,B错误;
C.W的p轨道为半充满结构,第一电离能较大,故第一电离能:,C正确;
D.同周期非金属性从左至右逐渐增大,电负性:,D错误;
故选C。
3.(23-24高二下·贵州遵义·期末)下列化学用语表述正确的是
A.乙烯的空间填充模型:
B.H-H的s-so键电子云轮廓图:
C.H2O分子的VSEPR模型:V形
D.基态C原子的价电子排布图:
【答案】B
【详解】
A.已知乙烯为平面形分子,且C的原子半径比H大,故乙烯的空间填充模型为:,是乙烯的球棍模型,A错误;
B.H-H 即2个H原子中的1s轨道通过“头碰头”形成s-sσ键的电子云轮廓图:,B正确;
C.H2O分子中心原子O周围的价层电子对数为:2+=4,故其VSEPR模型:四面体形,C错误;
D.基态C原子价电子排布式为:2s22p2,则其价电子排布图为:,D错误;
故答案为:B。
4.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)短周期主族元素X、Y、Z、R、W的原子序数依次增大,R为地壳中含量最高的元素,Z在元素周期表中与R相邻,Y、Z原子序数之和为12,X、Y、W组成一种有机合成中常见的还原剂M,结构式如图所示。下列推断错误的是
A.元素的第一电离能: B.电负性:
C.熔点: D.基态W原子的电子有六种空间运动状态
【答案】A
【分析】R为地壳中含量最高的元素,则R为O;Z在元素周期表中与R相邻且原子序数:Z<R,故Z为N;Y、Z原子序数之和为12,则Y为B;由M的结构式可知,W为碱金属,由原子序数排序可知,W为Na;Y与X形成4个单键,X为H,据此解答。
【详解】A.R为O、Z为N、Y为B,同一周期从左到右,第一电离能呈增大趋势,但N元素原子最外层达到半充满结构,第一电离能大于其右边相邻元素,故元素的第一电离能:N>O>B,即Z>R>Y,A错误;
B.R为O、Z为N,同一周期从左到右,电负性逐渐增强,故电负性:N<O,B正确;
C.常温下,Na2O是固态,H2O是液态,NH3是气态,故熔点:Na2O>H2O>NH3,C正确;
D.基态钠原子电子排布式为:1s22s22p63s1,占据了6个轨道,故有六种空间运动状态,D正确;
故选A。
5.(23-24高二下·贵州遵义·期末)四种短周期主族元素,原子序数依次增大。、位于同一周期且相邻,最外层电子数是次外层电子数的两倍,、位于同一周期且相邻,在地壳含量中排第二。下列说法正确的是
A.原子半径的大小: B.最高价氧化物对应的水化物具有两性
C.简单氢化物的稳定性: D.单质只有2种同素异形体
【答案】B
【分析】、位于同一周期且相邻,最外层电子数是次外层电子数的两倍,故为碳、为氮,、位于同一周期且相邻,且在地壳含量中排第二,则为硅,为铝。
【详解】.一般而言,电子层数越多,原子半径越大。同周期元素从左至右,原子半径逐渐减小。则原子半径大小应为:,项错误;
.Z最高价氧化物对应的水化物为氧化铝,氧化铝为两性,既可以与强酸也可以与强碱反应,项正确;
.元素非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,非金属性:,故简单氢化物的稳定性应为,项错误;
.碳的同素异形体有:金刚石、石墨、石墨烯、富勒烯、碳纳米管等,不止2种,项错误;
答案选。
6.(23-24高二下·贵州安顺·期末)X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z原子中分别有1个、7个运动状态不同的电子,Y原子中s能级电子数是p能级的2倍,W原子最外层电子数是内层的3倍,R的原子半径是该周期主族元素中最大的,下列说法正确的是
A.Y的氢化物中一定不含π键 B.简单离子半径:
C.X与W形成的化合物为极性分子 D.最高价氧化物对应水化物的酸性:
【答案】C
【分析】X、Y、Z、W、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,X、Z原子中分别有1个、7个运动状态完全不同的电子,则X为H元素、Z为N元素;Y原子中s能级电子数是p能级的2倍,则Y为C元素;W原子最外层电子数是内层的3倍,则W为O元素;R的原子半径是该周期主族元素中最大的,则R为Na元素。
【详解】A.碳元素的氢化物可能为烯烃和炔烃,烯烃和炔烃中含有π键,故A错误;
B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,则简单离子半径的大小顺序为:r(Z)>r(W)> r(R),故B错误;
C.水分子是结构不对称的V形、过氧化氢分子是结构不对称的书折页形,都是极性分子,故C正确;
D.同周期元素,从左到右非金属性依次增强,最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强,所以硝酸的酸性强于碳酸,故D错误;
故选C。
7.(23-24高二下·贵州毕节·期末)X、Y、Z、W为短周期主族元素,原子序数依次增大,X的s能级电子数量是p能级的两倍,Z是地壳中含量最多的元素,基态W原子的价层电子排布式是ns2np2。下列说法正确的是
A.第一电离能:Y<Z B.WZ2属于共价晶体
C.气态氢化物的稳定性:X>Y D.原子半径:Z>W
【答案】B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大,X的s能级电子数量是p能级的两倍,则X原子核外电子排布式是1s22s22p2,则X是C元素;Z是地壳中含量最多的元素,则Z是O元素,根据原子序数大小关系可知Y是N元素;基态W原子的价层电子排布式是ns2np2,则W原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p2,W应该是14号Si元素,然后根据元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】A.一般情况下,同一周期元素原子序数越大,元素的第一电离能就越大。但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时,原子核外电子处于轨道的全满、半满的稳定状态,其第一电离能大于同一周期相邻元素。根据上述分析可知:Y是N,Z是O元素,二者是同一周期元素,由于N原子处于轨道的半充满的稳定状态,因此其第一电离能大于同一周期相邻的O元素,则第一电离能:Y(N)>Z(O),A错误;
B.根据上述分析可知W是Si,Z是O元素,WZ2是SiO2,该物质是由Si原子与O原子之间以共价键结合形成的立体网状结构,因此SiO2属于共价晶体,B正确;
C.元素的非金属性越强,其形成的简单氢化物的稳定性就越强。X是C元素,Y是N元素,元素的非金属性:C<N,所以气态氢化物的稳定性:X(CH4)<Y(NH3),C错误;
D.同主族时原子核外电子层数越多,原子半径就越大,电子层数相同,则核电荷数越大,原子半径越小,根据上述分析可知:Z是O,W是Si。O是第二周期元素,Si是第三周期元素,所以原子半径:Z(O)<W(Si),D错误;
故合理选项是B。
8.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)碱式碳酸镁可用于牙膏、医药和化妆品等工业,其化学式为。下列说法正确的是
A.的空间结构:平面三角形
B.电负性:
C.稳定性:
D.离子半径:
【答案】A
【详解】A.碳酸根的中心原子C原子的价层电子对数为:,,无孤电子对,因此碳酸根为平面三角形,A项正确;
B.同周期主族从左往右电负性逐渐增强,同主族元素从上往下电负性逐渐减弱,电负性:,B项错误;
C.同周期主族从左往右非金属性逐渐增强,非金属性越强,则最简单氢化物越稳定,非金属性:O>C,因此稳定性:,C项错误;
D.电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,原子序数越大,离子半径越小,离子半径:,D项错误;
故答案选A。
9.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大,X的最低负价与最高正价的代数和为0,Y原子和Z原子最外层电子数均是内层电子总数的。下列说法正确的是
A.原子半径:
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:
C.与不能发生反应
D.加热条件下,单质Y与足量的氧气反应,所得产物为
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大的短周期主族元素,X的最低负价与最高正价的代数和为0,可知X为H元素,Y原子和Z原子最外层电子数均是内层电子总数的,Y的内层电子数为2,可知Y为Li元素,Z的内层电子数为2、8,可知Z的最外层为5个电子,因此Z为P元素,依题意可知,X、Y、Z、W、Q分别为H、Li、P、S、Cl。
【详解】A.同周期从左向右原子半径减小,原子半径:PSCl,A项错误;
B.同周期从左向右非金属性逐渐增强,非金属性:P<S<Cl,最高价氧化物对应水化物的酸性:H3PO4<H2SO4<HClO4,B项正确;
C.与可发生反应生成S和HCl,C项错误;
D.与反应只能生成,D项错误;
故答案选B。
考向3 晶体结构与性质
1.(23-24高二下·贵州遵义·期末)过氧化氢可以通过Pd胶体催化氢氧直接合成,其反应机理如图所示,下列说法错误的是
A.物质I和物质Ⅱ中Pd2+的配位数均为4
B.物质I和物质Ⅱ中Pd2+的配体数均为4
C.m和n均等于2
D.物质I是该过程的中间产物
【答案】B
【详解】A.由题干反应历程图可知,物质I和物质Ⅱ中Pd2+和Cl-、Pd和O之间均形成配位键,即Pd2+周围均形成4个配位键,故Pd2+的配位数均为4,A正确;
B.由题干反应历程图可知,物质I的配体为4个Cl-,即其配体数为4,而物质Ⅱ的配体为Cl-和,Pd2+的配体数为3,B错误;
C.由题干反应历程图可知,Pd为+2价,Cl为-1价,中O为-1价,故m和n均等于2,C正确;
D.由题干反应历程图可知,物质I是该过程的中间产物,D正确;
故答案为:B。
2.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)我国科学家利用高温超导钇钡铜氧(YBCO)薄膜发现奇异金属。下列有关说法错误的是
A.金属晶体由金属离子和自由电子构成
B.如图所示晶胞代表的晶体的化学式为
C.基态的价层电子排布式为
D.氧化钡晶体是离子晶体
【答案】B
【详解】A.金属晶体是由金属阳离子和自由电子构成的,粒子间的结合力为金属键,所以金属晶体的形成是因为晶体中存在金属离子、自由电子,A正确;
B.由均摊法,O原子位于顶角和体心,含O原子数为,Cu原子有4个,则晶体的化学式为Cu2O,B错误;
C.Cu是29号元素,价电子排布式为3d104s1,失去1个电子形成Cu+,其价电子排布式为3d10,C正确;
D.氧化钡含离子键,属于离子化合物,属于离子晶体,D正确;
故选B。
3.(23-24高二下·贵州贵州大学附属中学·期末)是三种典型的晶体,晶胞结构如图所示。下列说法正确的是
A.每个氯化钠晶胞含2个和2个
B.晶体中,的配位数为12
C.晶体熔融时可能破坏共价键
D.晶胞中,点坐标参数为,则点为
【答案】D
【详解】A.氯化钠晶胞中,的个数:,的个数:,A项错误;
B.在晶体中,每个吸引8个,每个吸引8个,则Cl−的配位数为12配位数为项错误;
C.属于离子晶体,只含离子键,熔融时破坏离子键,项错误;
D.由晶胞结构及点原子坐标参数为,可知点原子坐标参数为,D项正确;
故选D。
4.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)利用超分子可分离和,将、混合物加入一种空腔大小适配的“杯酚”中进行分离的流程如图。下列说法错误的是
A.分离过程利用的是超分子的分子识别特征 B.“杯酚”与存在分子间的作用力
C.晶胞中的配位数是8 D.一个分子中含有30个键
【答案】C
【详解】A.“杯酚”的空腔大小只适配C60,该分离过程利用的是超分子的分子识别特征,A正确;
B.“杯酚”分子与分子间存在分子间的作用力,B正确
C.的晶胞分子位于顶点和面心,每个分子被其他12个分子等距离包围,故配位数为12,C错误;
D.分子每个C原子都会形成π键,故一个分子中含有个键,D正确;
故选C。
5.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)下列物质属于金属晶体的是
A.氯化钠 B.干冰 C.水银 D.金刚石
【答案】C
【分析】金属晶体都是金属单质,构成金属晶体的微粒是金属阳离子和自由电子。
【详解】A.氯化钠属于离子晶体,A不符合题意;
B.干冰属于分子晶体,B不符合题意;
C.水银属于金属晶体,C符合题意;
D.金刚石属于共价晶体,D不符合题意;
故选C。
6.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。晶体结构如图所示,下列说法正确的是
已知:设为阿伏加德罗常数的值。
A.是第四周期第Ⅷ族元素
B.a、b两原子核之间的距离为
C.c原子的参数坐标为()
D.该晶胞的密度为
【答案】B
【详解】A. Zn是第30号元素,位于元素周期表的第四周期第IIB族元素,A项错误;
B.a点位于面心,b点与正面心的白球连线处于晶胞体对角线上,且二者之间的距离为晶胞体对角线长度的,而晶胞体对角线长度为晶胞边长的倍,则连线的长度为,a点与正面心的白球连线距离为,则a、b两原子核之间的距离为,B项正确;
C.c点位于晶胞内部,c原子的参数坐标为,C项错误;
D.由均摊法,晶胞中白球个数为,黑球全在晶体内部数目为4,则晶胞质量为,晶胞体积为(p×10-7)3cm3=p3×10-21cm3,该晶胞的密度为,D项错误;
故选B。
7.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)关于晶体的下列说法中,正确的是
A.共价晶体中可能含有离子键
B.离子晶体中可能含有共价键
C.离子晶体中只含有离子键,不含有共价键
D.任何晶体中,若含有阳离子就一定有阴离子
【答案】B
【详解】A.共价晶体中不可能含有离子键,含有离子键的晶体为离子晶体,故A错误;
B.离子晶体中可能含有共价键,如氢氧化钠晶体中含有离子键和共价键,故B正确;
C.离子晶体中一定含有离子键,可能含有共价键,如氢氧化钠晶体中含有离子键和共价键,故C错误;
D.晶体中,含有阳离子,不一定有阴离子,如金属晶体中含有金属阳离子和自由电子,故D错误;
故选B。
1.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.9.2 g有机物C2H6O的分子结构中含有的C-H键数目一定为NA
B.1.0 L1.0 mol/LNa3PO4溶液中数目是NA
C.22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
D.0.1 mol中sp2杂化的碳原子数为0.8NA
【答案】D
【详解】A.C2H6O表示的物质可能是CH3CH2OH,也可能是CH3-O-CH3,也可能是二者的混合物。9.2 g有机物C2H6O的物质的量是0.2 mol,由于不能确定其分子结构,因此不能确定物质中所含有的C-H共价键的数目,A错误;
B.1.0 L1.0 mol/LNa3PO4溶液中含有溶质Na3PO4的物质的量是1 mol,该盐是强碱弱酸盐,在溶液中会发生水解反应而消耗,因此该溶液中数目小于NA,B错误;
C.只有气体体积,缺少气体所处的外界条件,因此不能确定气体的物质的量,也就不能计算其中含有的O原子数目,C错误;
D.在苯乙烯分子中所有C原子都采用sp2杂化,苯乙烯分子式是C8H8,0.1 mol该物质分子中含有0.8 mol C原子,因此其中采用sp2杂化的碳原子数为0.8NA,D正确;
故合理选项是D。
2.(23-24高二下·贵州毕节·期末)含Tp配体的钉(Ru)配合物催化氢化生成甲酸的机理如图所示。
下列叙述正确的是
A.循环A中物质所含氢键均为分子内氢键
B.循环B中不涉及非极性键的断裂
C.循环B的反应为
D.该催化反应的原子利用率小于100%
【答案】C
【详解】A.循环A中有两种物质含有氢键,既有分子间氢键,也有分子内氢键,A项错误;
B.循环B中有H-H非极性键的断裂,B项错误;
C.循环B中反应物为H2和CO2,生成物为HCOOH,反应的化学方程式为,C项正确;
D.该催化反应为化合反应,原子利用率达到100%,D项错误;
故答案选C。
3.(23-24高二下·贵州六盘水·期末)我国科学家屠呦呦从传统中药材中提取的青蒿素,可用于治疗疟疾(结构如图)。下列说法错误的是
A.青蒿素的分子式为 B.所有碳原子均采取杂化
C.青蒿素有较强的氧化性 D.一定条件下,能与NaOH溶液反应
【答案】B
【详解】A.根据青蒿素的结构简式,可知其分子式为C15H22O5,故A正确;
B.青蒿素分子中饱和碳原子采取杂化,酯基中碳原子采取杂化,故B错误;
C.青蒿素含有的过氧基(-O-O-)具有强氧化性,可用于杀菌,故C正确;
D.青蒿素分子中含有酯基,具有酯的性质,在一定条件下,青蒿素能与NaOH溶液发生反应,故D正确,
故答案为:B。
4.(23-24高二下·贵州安顺·期末)主要用作颜料、釉料及磁性材料,一种利用含钴催化剂废料(主要含、,还含有少量的、、、、)制备氧化钴()的工艺流程如图所示。
已知:ⅰ.黄钠铁矾的化学式为;
ⅱ.金属钴与铁具有相似的化学性质;
ⅲ.氧化性。
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有 (任写一种),“酸浸”时滤渣的主要成分为 (填化学式)。
(2)“除铁”时先加入溶液的作用是 (用离子方程式表示),再加入溶液调节为2.5~3.0,生成黄钠铁矾沉淀,检验是否沉淀完全的操作及现象是 。
(3)常温下,“滤液1”中此时 。
(4)在空气中煅烧得到的化学方程式为 。
(5)可用于合成钛酸钴,钛酸钴的晶胞结构如图所示,晶体中周围与其最近的O的个数为 ,该晶体的密度为 (用代表阿伏加德罗常数)。
【答案】(1) 粉碎或适当增大稀硫酸浓度或加热 SiO2、CaSO4
(2) 2Fe2++ClO—+2H+=2Fe3++Cl—+H2O 取少量待测液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,振荡,溶液不变红
(3)8.0×10—7
(4)4CoC2O4•2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O
(5) 12
【分析】由题给流程可知,向含钴催化剂废料中加入硫酸酸浸,将金属元素转化为硫酸盐,二氧化硅与稀硫酸不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫酸钙的滤渣和滤液;向滤液中先加入次氯酸钠溶液,将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,再加入碳酸钠溶液,将溶液中的铁离子转化为黄钠铁矾沉淀,过滤得到黄钠铁矾沉淀和滤液;向滤液中加入碳酸钠溶液,将溶液中的亚钴离子转化为碳酸亚钴沉淀,过滤得到碳酸亚钴;向碳酸亚钴中加入盐酸溶解,将碳酸亚钴转化为氯化亚钴,向溶解得到的溶液中加入草酸铵溶液,将溶液中的亚钴离子转化为二水草酸亚钴沉淀,过滤得到二水草酸亚钴;二水草酸亚钴在空气中煅烧得到氧化钴。
【详解】(1)粉碎、适当增大稀硫酸浓度、加热等措施能提高“酸浸”效率;由分析可知,“酸浸”时滤渣的主要成分为二氧化硅、硫酸钙,故答案为:粉碎或适当增大稀硫酸浓度或加热;SiO2、CaSO4;
(2)由分析可知,先加入次氯酸钠溶液的目的是将溶液中的亚铁离子转化为铁离子,反应的离子方程式为2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;溶液中的铁离子能与硫氰酸根离子反应生成血红色的硫氰化铁,则检验铁离子是否沉淀完全的操作为取少量待测液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,振荡,溶液不变红说明溶液中铁离子沉淀完全,故答案为:2Fe2++ClO-+2H+=2Fe3++Cl-+H2O;取少量待测液于试管中,滴入几滴KSCN溶液,振荡,溶液不变红;
(3)由溶度积可知,溶液中碳酸根离子的浓度为2.0×10—7mol/L时,溶液中亚钴离子的浓度为=8.0×10-7mol/L,故答案为:8.0×10-7;
(4)二水草酸亚钴在空气中煅烧得到氧化钴的反应为二水草酸亚钴与空气中氧气在高温下反应生成氧化钴、二氧化碳和水,反应的化学方程式为4CoC2O4•2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O,故答案为:4CoC2O4•2H2O+3O22Co2O3+8CO2+8H2O;
(5)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点的钛原子与位于面心的氧原子距离最近,则晶体中钛原子周围与其最近的氧原子的个数为12,晶胞中位于顶点的钛原子个数为8×=1、位于体内的钴原子个数为1、位于面心的氧原子个数为6×=3,设晶体的密度为dg/cm3,由晶胞的质量公式可得:=(a´10-7)3d,解得d=,故答案为:。
5.(23-24高二下·贵州安龙县第一中学·期末)钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。
(1)已知TiC在碳化物中硬度最大,工业上一般在真空和高温(>1800℃)条件下用C还原制取。基态O原子的轨道表示式为 ;根据所给信息可知,TiC属于 晶体。
(2)钛的化合物,熔点为-24℃,沸点为136.4℃,常温下是无色液体,可溶于甲苯分子和氯代烃。
①固态属于 晶体。
②钛金属能导电的原因是金属晶体中的 (填“金属阳离子”或“自由电子”)在外加电场作用下可发生定向移动。
(3)钛的一种氧化物是优良的颜料,该氧化物的晶胞结构如图所示(已知Ti原子位于6个氧原子围成的正八面体中心)。
①该晶胞中2个O原子位于晶胞内部,4个O原子位于上、下面上,则该氧化物的化学式为 ;在晶胞中Ti原子的配位数为 。
②若该晶胞边长均为anm,为阿伏加德罗常数的值,则氧化钛晶体的密度为 (列式表示)。
【答案】(1) 共价(或原子)
(2) 分子 自由电子
(3) [或](或其他合理答案)
【详解】(1)氧原子含有8个电子,核外电子排布式为,轨道表示式为:。根据所给信息可知,在碳化物中硬度最大,并且耐高温,说明它是共价晶体(或原子晶体)。答案为:;共价(或原子)。
(2)的熔点为,沸点为,常温下是无色液体,说明它是分子晶体。金属能导电的原因是金属晶体中的含有自由移动的电子。答案为:分子;自由电子。
(3)氧原子个数:,原子个数:,所以该氧化物的化学式为;在晶胞中以中心钛原子为例,与该钛原子最近且距离相等的氧原子有个,则原子的配位数为,若晶胞边长为,氧化钛晶体的密度为:。答案为:;;。
6.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)铬是人体内微量元素之一,是重要的血糖调节剂。回答下列问题:
(1)铬在元素周期表中的位置为 ,其基态原子核外电子占据的原子轨道数为 ,该基态原子价层电子排布式为 。
(2)已知半径小,正电场较强,容易与、、等分子或离子形成多种配合物,是其中的一种。
①该配合物中提供孤电子对形成配位键的原子是 (填元素符号)。
②该物质氨分子中中心原子的杂化方式为 (填字母)。
a. b. c.sp
③水分子和氨分子中: (填“大于”“等于”或“小于”)。
(3)钛铬合金是一种高温结构材料,第二电离能(Ti) (填“>”或“<”)(Cr),原因是 。
(4)铬的一种氮化物晶体立方晶胞结构如图所示。A点分数坐标为,则点分数坐标为 。已知晶胞参数为,则该晶胞的密度为 (为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】(1) 第四周期VIB族 15
(2) 、 小于
(3) < 钛第二电离能失去的是电子,铬第二电离能失去的是电子
(4)
【详解】(1)铬元素的原子序数为24,位于元素周期表第四周期ⅥB族,基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,则核外电子占据的原子轨道数为15,该基态原子价层电子排布式为;
(2))①由化学式可知,配合物的中心离子为具有空轨道的铬离子,水分子和氨分子是配体,配体中提供孤对电子的原子为氧原子和氮原子,故答案为:O、N;
②由化学式可知,配合物的中心离子为具有空轨道的铬离子,水分子和氨分子是配体,水分子中氧原子和氨分子中氮原子的价层电子对数都为4,原子的杂化方式都为sp3杂化,故选b;③氨气分子中氮原子含有一对孤电子对,水分子中O原子含有两对孤电子对, 孤对电子对数越多,对成键电子对的斥力越大,键角越小,水分子和氨分子中:小于;
(3)钛元素的原子序数为22,Ti+离子的价电子排布式为4s1,易失去电子,铬元素的原子序数为24,Cr+的价电子排布式为半充满稳定结构的3d5,较难失去电子,所以钛元素的第二电离能小于铬元素,故答案为:<;钛第二电离能失去的是4s1电子,铬第二电离能失去的是半充满的3d5电子;
(4)由晶胞结构可知,晶胞中位于顶点A点分数坐标为,则晶胞的边长为1,位于棱上的B点分数坐标为(1,1,);根据晶胞结构可知,根据均摊法,含有Cr3+ 的数目:个,含有N3- 的数目:个,该晶胞的密度为;
7.(23-24高二下·贵州黔东南州·期末)铁、钴、镍的相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)向溶液中加入溶液形成蓝色的沉淀:
①第一电离能:N (填“>”或“<”)C。
②沸点: (填“>”或“<”),判断的理由为 。
③多数配离子的显示颜色与d轨道的分裂能有关。分裂能是指配离子的中心原子(或离子)的一个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量(用Δ表示),它与中心离子的结构、电荷、配体有关。则 (填“>”或“<”)。
(2)镍与生成的配合物中:
①核外电子数:C (填“>”或“<”)O。
②键角: (填“>”或“<”),判断的理由为 。
(3)钴酸锂的一种晶胞结构如图所示。已知:该晶胞的密度为。
①该晶体的化学式为 。
②阿伏加德罗常数的值为 。
【答案】(1) > < 分子间存在氢键 >
(2) < < 的空间结构为平面三角形,键角为120°,的空间结构为直线形,键角为180°
(3)
【详解】(1)①同周期主族元素从左往右第一电离能呈现增大的趋势,因此第一电离能N>C;
②异硫氰酸能形成分子间氢键,而硫氰酸分子间没有氢键,所以硫氰酸(HSCN)的沸点低于异硫氰酸(H―N=C=S)的沸点;
在和中,中心原子分别为Fe3+和Fe2+,从带电荷考虑,Fe3+带正电荷高,吸引电子的能力强;从稳定性考虑,它们的价电子排布分别为3d5、3d6,3d5中轨道半充满,电子的能力低,电子跃迁所需的能量高,综合以上分析,分裂能>,
故答案为:>;<;分子间存在氢键;>。
(2)①C核外电子数为6,O核外电子数为8,因此核外电子数:C<O;
②的中心原子C原子的价层电子对数为,无孤电子对为平面三角形,的中心原子C原子的价层电子对数为,无孤电子对为平直线形,因此二氧化碳的键角更大,故答案为:<;<;的空间结构为平面三角形,键角为120°,的空间结构为直线形,键角为180°。
(3)①该晶胞中氧原子的数目为,Li原子的数目为3,Co原子的数目为3,化学式为:;
②题图中原子的堆积方式为六方最密堆积,1pm=1010cm,六棱柱底部正六边形的面积=6(a×10-10)2cm2,六棱柱的体积=6(a×10-10)2(b×10-10)cm3=3a2b×10-30cm3。已知为阿伏加 德罗常数的数值,则一个晶胞的质量为g,故密度为==,阿伏加德罗常数的值为。
8.(23-24高二下·贵州铜仁·期末)高铁酸钾()是一种新型绿色消毒剂,主要用于饮用水处理。其生产工艺如图所示:
已知:①与NaOH溶液反应的产物与反应温度有关,温度较低时产物为NaCl、NaClO和;温度较高时产物为NaCl、和。
②同一条件下,溶液的碱性越强,高铁酸盐的稳定性越高。
回答下列问题:
(1)高铁酸钾()铁元素化合价为 价,铁元素位于元素周期表的 区。
(2)写出与NaOH溶液在较高温度下反应的离子方程式: 。
(3)NaCl晶胞结构如图,设晶胞边长为a pm,为阿伏加德罗常数的值,则距离最近的间的距离为 pm,该晶体的密度为 。(列出计算式即可)
(4)配制NaOH溶液时,将44gNaOH固体溶解在100mL水中(水的密度为),所得溶液的密度为,则该溶液的物质的量浓度为 。
(5)步骤③发生的反应的离子方程式: 。
(6)对“湿产品”进行“洗涤、干燥”时,洗涤剂最好选用____(填标号)溶液和异丙醇。
A. B. C.KCl D.
【答案】(1) +6 d
(2)
(3)
(4)11.0
(5)
(6)D
【分析】过量的氯气和氢氧化钠生成氧化性物质次氯酸钠,加入氢氧化钠使得溶液显碱性,除去氯化钠后加入硝酸铁溶液,发生氧化还原反应生成高铁酸钠,加入饱和氢氧化钾溶液析出高铁酸钾晶体;
【详解】(1)中K为+1价,O为-2价,根据化合物化合价代数和为零,可知Fe为+6价;Fe在元素周期表位于d区;
(2)与NaOH溶液在较高温度下反应生成NaCl、和,离子方程式为;
(3)由图可知,距离最近的间的距离为面对角线的二分之一,为pm,根据“均摊法”,晶胞中含个Cl-、个Na+,则晶体密度为;
(4)利用公式,可得;
(5)步骤③发生反应为铁离子和次氯酸根离子发生氧化还原反应生成高铁酸根离子和氯离子、水,离子方程式为;
(6)根据已知条件可知,洗涤剂不能选用水解呈酸性的溶液和溶液,应选用水解呈碱性的溶液,故选D。
9.(23-24高二下·贵州黔西南州金成实验学校·期末)已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A是原子半径最小的短周期元素,B原子的价电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素。E是29号元素。
(1)B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2)BD中心原子杂化轨道的类型为 杂化;CA的空间构型为 。
(3)基态E原子的价电子排布图: 。
(4)1molBC-中含有π键的数目为 。
(5)氧元素的价电子排布式为 ,第二周期元素中,第一电离能比氧大的有 种。
(6)可用于漂白草帽,的中心原子的杂化形式为 杂化,其分子的模型为 。
【答案】(1)N>O>C
(2) sp2 正四面体
(3)
(4)2NA
(5) 2s22p4 3
(6) sp2 平面三角形
【分析】A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A是原子半径最小的短周期元素,A 为 H 元素,B 原子的价电子排布式为 nsnnpn(n=2),则B为 C元素,D 是地壳中含量最多的元素,则 D 为 O 元素,则 C 为 N元素; E元素的原子序数为 29,则 E为 Cu元素。
【详解】(1)同周期元素自左向右第一电离能呈增大趋势,但 N元素的 2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能大于O元素,则B、C、D三种元素第一电离能由大到小的顺序为 N>O>C;
(2)中中心C原子的价层电子对数为,因此其杂化轨道类型为sp2,的空间构型为正四面体;
(3)Cu的原子序数是29,根据核外电子排布规律可知基态原子的价电子排布图为;
(4)中 C、N间形成键,故1 mol中含有π键的数目为 2NA;
(5)氧元素的原子序数是8,最外层有6个电子,其价电子排布式为2s22p4;第二周期元素中,第一电离能比氧大的有N、F、Ne,共计3种;
(6)SO2中中心原子的孤电子对数为,中心原子价层电子对数为3,由于SO2中含有一对孤电子对,所以其中心原子的杂化形式为sp2,其分子的VSEPR模型为平面三角形。
10.(23-24高二下·贵州黄平民族中学·期末)亚硝酸钙是白色粉末,易潮解,易溶于水,微溶于乙醇、乙醚。实验室用NO和(淡黄色固体)制备无水亚硝酸钙的装置(夹持装置略)如图所示。
回答下列问题:
(1)实验开始先通,一段时间后,向三颈烧瓶中滴加稀硝酸制取NO,B中产生大量气泡时,D处开始加热。仪器a的名称为 ,A中主要反应的化学方程式为 。
(2)为了除去NO中可能混有的杂质和,B中盛放的试剂是 。
(3)D装置中与NO发生反应,氧化剂与还原剂的物质的量之比是 。
(4)装置E中,酸性可将剩余的NO氧化为,溶液逐渐由橙色变为绿色(),该反应的离子方程式为 。
(5)上述装置存在一处缺陷,会导致亚硝酸钙产率降低,改进的方法是 。
(6)过氧化钙晶体的晶胞结构如下图所示,已知晶胞参数为a pm,键的键长为b pm。
则晶体的密度为 (表示阿伏加德罗常数的值),若A原子的分数坐标为,则B原子的分数坐标为 。
【答案】(1) 恒压滴液漏斗
(2)蒸馏水
(3)1:2
(4)
(5)在装置D、E之间加装盛有浓硫酸的洗气瓶(答案合理即可)
(6)
【分析】实验开始前先通氮气是为了排除装置内的空气,为了使仪器a中的液体能顺利流下,仪器a为恒压滴液漏斗,在装置A中发生反应的化学方程式为,产生的气体中混有少量的NO2,可用B装置进行除杂,则B装置中盛放的试剂为蒸馏水,发生反应的化学方程式为:,装置C为干燥装置,装置E为尾气吸收装置,则发生反应的离子方程式为,由于亚硝酸钙是白色粉末,易潮解,装置E中的水蒸气回流导致亚硝酸钙的产率较低,改进方法为在装置D、E之间加装盛有浓硫酸的洗气瓶,据此答题。
【详解】(1)装置A三颈烧瓶中制备NO,反应的方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,由于压强的作用要使仪器a中的液体能顺利流下,则仪器a为恒压滴液漏斗;
(2)装置A在制备过程中会产生少量的NO2气体,装置B为除杂所盛放的液体为蒸馏水,吸收NO2气体的化学方程式为;
(3)D装置中与NO发生反应生成Ca(NO2)2,氧化剂为CaO2,O元素化合价由-1降低为-2,还原剂为NO,N化合价由+2升高为+3,由得失电子守恒,氧化剂与还原剂的物质的量之比是1:2;
(4)装置E中,酸性可将剩余的NO氧化为,溶液逐渐由橙色变为绿色(),结合化合价变化和得失电子守恒,该反应的离子方程式为;
(5)由于装置E盛放的为溶液,装置D生成的亚硝酸钙极易潮解,E中会有水蒸气回流导致产率降低,改进的方法为在装置D、E之间加装盛有浓硫酸的洗气瓶(答案合理即可);
(6)该晶胞含Ca2+个数为,为,则该晶胞含有4个CaO2,则晶体的密度为=,若A原子的分数坐标为,则B原子的x轴对应分数坐标为0,y轴对应的分数坐标为,z轴对应的分数坐标为,则B原子的分数坐标为。
11.(23-24高二下·贵州毕节·期末)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe、Cu的单质及+2价氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知:溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全(mol⋅L)时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
-
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有 (写一种即可);“滤渣”的主要成分为 (填化学式)。
(2)我国是世界上最早利用细菌冶金的国家,金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,1molCuS被细菌氧化时转移 mol电子。
(3)写出加入时发生反应的离子方程式 。
(4)根据流程可知,还原性: (填“>”、“<”或“=”)。
(5)“除钴液”中主要的金属阳离子有 (写离子符号)
(6)钴()的一种氧化物在纳米储能领域应用广泛,其晶胞结构如图所示。基态Co原子的价层电子排布式为 ;已知该晶胞的晶胞参数为apm,阿伏加德罗常数的值为,该晶体的密度为 g⋅cm-3。
【答案】(1) 粉碎废渣或升高温度或适当增大硫酸的浓度 、Cu
(2)8
(3)
(4)<
(5)、
(6)
【分析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe、Cu的单质或氧化物的废渣,得到含有、、、、Cu2+等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的,则“滤渣”为“酸浸”时生成的Cu、,通入H2S沉铜产生CuS,向滤液中加入将氧化为,然后加入ZnO调节pH=4使完全转化为,过滤后滤液中的金属离子主要是、和;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂,将溶液中氧化为,在时形成沉淀,而则被还原为,还会与溶液中的发生归中反应生成,得到和的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4,据此解答。
【详解】(1)为提高“酸浸”效率,可采取的措施有粉碎废渣或升高温度或适当增大硫酸的浓度;根据分析可知,“滤渣”的主要成分为、Cu。
(2)金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,硫从负二价升高到正六价,因此1molCuS被细菌氧化时转移8mol电子。
(3)向滤液中加入将氧化为,发生反应的离子方程式:。
(4)高锰酸钾可以氧化为,加入二氧化锰氧化氧化为,均是产生二价锰离子,同等条件下,变化价态相同时,氧化需要用更强的氧化剂,因此还原性<。
(5)根据分析可知,“除钴液”中主要的金属阳离子有、。
(6)基态Co原子的价层电子排布式为;
该晶胞中含有为,含有为,因此该晶体的密度为:
12.(23-24高二下·贵州遵义·期末)研究含钛高炉渣的综合利用具有重要的经济意义和社会效益。某课题组对含钛高炉渣(主要成分为钛酸钙,含有等杂质)资源化综合处理的流程如图所示。
已知:①溶液中离子浓度,认为该离子沉淀完全;
②常温下,部分难溶物的溶度积常数如下表所示:
难溶物
回答下列问题:
(1)基态原子的价电子排布式为 ,在元素周期表中位于 区。
(2)滤渣1的主要成分是 (填化学式)。
(3)写出流程中水解步骤的化学方程式: 。
(4)滤液1中金属离子主要有和,若浓度均为,可用调节的方法分离和,则调节的范围为 (保留两位有效数字)。
(5)钛酸钙是一种典型的钙钛矿型化合物,其晶胞如图所示。
①钛酸钙化学式为 ,周围距离最近且等距的有 个。
②若该立方晶胞参数为,代表阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度 。
【答案】(1) 3d64s2 d
(2)CaSO4、SiO2
(3)TiOSO4+2H2O=H2TiO3+2H2SO4
(4)4.0≤pH<9.0
(5) CaTiO3 12
【分析】含钛高炉渣(主要成分CaTiO3,含有MgO、Al2O3、Fe3O4、SiO2等杂质),研磨后经过磁选,因Fe3O4具有磁性,可选出Fe3O4,向磁选后的固体中加入盐酸后,MgO、Al2O3转化为MgCl2、AlCl3,CaTiO3、SiO2与盐酸不反应,过滤后向浸渣中加入硫酸溶液,SiO2不反应,CaTiO3转化为TiOSO4,滤液2中含有TiOSO4、H2SO4,TiOSO4水解后生成H2TiO3,H2TiO3煅烧后分解为TiO2。
【详解】(1)Fe是26号元素,基态原子的价电子排布式为3d64s2,在元素周期表中位于d区。故答案为:3d64s2;d;
(2)由分析可知,浸渣中SiO2与硫酸溶液不反应,而浸渣中CaTiO3与H2SO4反应生成更难溶物CaSO4,因此过滤后滤渣1中两种主要成分为CaSO4、SiO2;。故答案为:CaSO4、SiO2;
(3)TiOSO4水解后生成H2TiO3,流程中水解步骤的化学方程式:TiOSO4+2H2O=H2TiO3+2H2SO4。故答案为:TiOSO4+2H2O=H2TiO3+2H2SO4;
(4)滤液1中金属离子主要有和,若浓度均为,可用调节的方法分离和,c(OH-)= ,沉淀完全时pH=4.0,开始沉淀时,c(OH-)=,pH=9.0,则调节的范围为4.0≤pH<9.0。故答案为:4.0≤pH<9.0;
(5)①由均摊法可知,1个晶胞中含有O2-的个数是6×=3,含有Ti4+的个数为1,含有Ca2+的个数为8×=1,钛酸钙化学式为CaTiO3,钙离子位于顶点,与其最近的氧离子位于面心,则每个周围距离最近且等距的有12个。故答案为:CaTiO3;12;
②若该立方晶胞参数为,NA代表阿伏加德罗常数的值,该晶体的密度。故答案为:。
13.(23-24高二下·贵州黔西南布依族苗族·期末)工业燃烧煤、石油等化石燃料释放出大量氮氧化物、、等气体,严重污染空气。对废气进行脱硝、脱碳和脱硫处理实现绿色环保、废物利用。回答下列问题:
I.脱硝
已知: ;
。
(1)催化剂存在下,还原生成水蒸气和的热化学方程式为 。
II.脱碳
(2)向密闭容器中加入和,在适当的催化剂作用下,发生反应: ,下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是 (填字母)。
a.混合气体的平均相对分子质量保持不变
b.
c.混合气体的密度保持不变
d.生成的同时有键断裂
(3)一定条件下,可以转化为。甲烷燃料电池采用铂作为电极材料,两个电极上分别通入和,电解质溶液为溶液。某研究小组将上述两个甲烷燃料电池串联后作为电源,进行电解饱和食盐水的实验,如图所示。
①甲烷燃料电池工作时,其负极电极反应式为: 。
②闭合开关后,、电极上均有气体产生,其中极上得到的是 (填化学式)。电解溶液的化学方程式为 。
(4)如图为晶胞,干冰晶体为 晶体(填“离子”“共价”“分子”或“金属”);原子间的作用力为 ;一个分子周围有 个紧邻的分子;水的沸点比高得多,其原因是 。
【答案】(1)
(2)ad
(3)
(4) 分子 共价键 12 水分子之间有氢键,而二氧化碳分子之间只有范德华力
【详解】(1)根据①×4-②-得到在催化剂存在条件下,ΔH=-1100.2 kJ·mol-1,;
(2)a.反应正向是气体物质的量减小的反应,平均相对分子质量增加的反应,混合气体的平均相对分子质量保持不变时可确定是平衡状态,a正确;
b.正逆反应速率相等,不同物质表达化学反应速率与化学计量数成正比,即达到平衡,,b错误;
c.体积不变,气体反应前后质量不变,混合气体的密度恒定保持不变,无法确定平衡状态,c错误;
d.生成代表逆反应,同时有键断裂代表正反应,且与化学计量数成正比,可确定是平衡状态,d正确;
故选ad;
(3)①甲烷燃料电池中正极发生还原反应,氧气在正极获得电子,碱性条件下生成氢氧根离子,正极电极反应式为:,负极发生氧化反应,甲烷在负极失去电子,碱性条件下生成碳酸根离子与水,负极电极反应式为:;a为阳极,发生氧化反应,氯离子在阳极放电生成氯气,b为阴极,发生还原反应,水放电生成与氢氧根离子,所以电池总反应式为:;
(4)干冰由分子构成,晶体为分子晶体;原子间的作用力为共价键;取任意一顶角的CO2分子,则与之紧邻且等距离的是共用该顶角的各面面心上的CO2分子,共有3个,而该顶角被8个晶胞共用,面心上的分子被2个晶胞共用,这样符合题意的CO2分子数为3×8×=12;水的沸点比高得多,其原因是水分子之间有氢键,而二氧化碳分子之间只有范德华力;
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