【化學(xué)–選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】(15分)
X、Y、Z、W四種元素原子序數(shù)依次增大且均小于36。 Z基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍,Y基態(tài)原子是同周期元素中未成對電子數(shù)最多的原子,X分別與Y、Z元素組合均可形成10電子微粒, W基態(tài)原子有10個(gè)價(jià)電子;卮鹣铝袉栴}(以下問題均以推知元素符號作答):
(1)若 YX3與X2Z﹑YX2-與ZX-﹑Y3-與Z2-性質(zhì)相似,請寫出Mg(YX2)2在一定條件下分解的化學(xué)反應(yīng)方程式
⑵已知0℃時(shí)X2Z的密度為a g/cm3,其晶胞中X2Z分子的空間排列方式與金剛石晶胞類似,相似的原因是 。兩個(gè)X2Z分子間的最近距離為 pm(用a和NA表示)。 已知X2Y的升華熱是51 kJ/mol,除氫鍵外,X2Z分子間還存在范德華力(11 kJ/mol),則X2Z晶體中氫鍵的“鍵能”是 kJ/mol。
⑶ WZ是一種功能材料,已被廣泛用于電池電極、催化劑、半導(dǎo)體、玻璃染色劑等方面。工業(yè)上常以W(YZ3)2·6X2Z和尿素[CO(NH2)2]為原料制備。
①W2+的基態(tài)核外電子排布式為 ,其核外電子有 種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
②尿素分子中碳原子的雜化方式為 ,1 mol尿素分子中含有的σ鍵數(shù)為 。
③YZ3-的空間構(gòu)型 。
④WZ晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl相同,但天然的和絕大部分人工制備的晶體都存在各種缺陷,例如在某種WZ晶體中就存在如圖所示的缺陷:一個(gè)W2+空缺,另有兩個(gè)W2+被兩個(gè)W3+所取代。其結(jié)果晶體仍呈電中性,但化合物中W和Z的比值卻發(fā)生了變化。經(jīng)測定某樣品中W3+與W2+的離子數(shù)之比為6∶91。若該晶體的化學(xué)式為WxZ,則x= 。
(15分)(1)3 Mg(NH2)2==Mg3N2+4NH3↑。2分)
(2) 水中的O和金剛石中的C都是sp3雜化,且水分子間的氫鍵具有方向性,每個(gè)水分子可與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵(2分)
×1010(2分) 20(1分)
(3)①1s22s22p63s23p63d8(2分) 26 (1分)
②sp2雜化(1分) 7NA(1分) ③平面三角(1分) ④0.97 (2分)
解析試題分析:Z基態(tài)原子最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子總數(shù)的3倍,根據(jù)元素原子的最外層不超過8電子的排布規(guī)律判斷,Z的內(nèi)層只能是2個(gè)電子,最外層為6個(gè)電子,所以Z是O元素;Y基態(tài)原子是同周期元素中未成對電子數(shù)最多的原子,則Y是第二周期元素,其最外層的p軌道最多有3個(gè)未成對電子,所以Y是N元素;X分別與Y、Z元素組合均可形成10電子微粒, 水、氨氣的分子中是10電子,所以X是H元素;W基態(tài)原子有10個(gè)價(jià)電子,則W是過渡元素,價(jià)層電子排布式為3d84s2,所以W是Ni元素。根據(jù)分析
(1)Mg(YX2)2相當(dāng)于Mg(OH)2,分解生成MgO和H2O,所以Mg(YX2)2分解生成Mg3N2和4NH3,化學(xué)方程式為3 Mg(NH2)2==Mg3N2+4NH3↑;
(2)0℃時(shí)H2O為固態(tài),水中的O和金剛石中的C都是sp3雜化,且水分子間能形成氫鍵,氫鍵具有方向性,每個(gè)水分子可與相鄰的4個(gè)水分子形成氫鍵,所以冰的空間排列方式與金剛石晶胞類似;
兩個(gè)X2Z分子間的最近距離的計(jì)算與金剛石中C與C原子的最近距離的計(jì)算相同,冰晶胞中共含8個(gè)水分子,2個(gè)水分子最近的距離是四面體的中心到頂點(diǎn)的距離,即為晶胞棱長的,設(shè)晶胞棱長是bpm,則晶胞的密度a=8×18/NA/(b×10-10)3,b=×1010,所以兩個(gè)X2Z分子間的最近距離為×1010;冰的升華熱是51kJ/mol,水分子間還存在范德華力(11kJ/mol),1mol水中含有2mol氫鍵,升華熱=范德華力+氫鍵,所以冰晶體中氫鍵的“鍵能”是20kJ/mol;
(3)①Ni2+核外有26個(gè)電子,所以離子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d8;有26個(gè)電子就有26種運(yùn)動(dòng)狀態(tài);
②尿素分子中碳原子周圍有3個(gè)σ鍵,無孤對電子,所以是sp2雜化;尿素分子中除碳氧是雙鍵外其余均是單鍵,雙鍵中有1個(gè)是σ鍵,所以1 mol尿素分子中含有的σ鍵數(shù)為7NA;
③NO3-的價(jià)層電子對數(shù)=3+1/2(5+1-3×2)=3,所以NO3-的空間構(gòu)型是平面正三角形;
④NiO中Ni的化合價(jià)為+2價(jià),樣品中W3+與W2+的離子數(shù)之比為6∶91,若該晶體的化學(xué)式為WxZ,根據(jù)晶體仍呈電中性,得6/97×x×3+91/97×x×2=2,解得x=0.97.
考點(diǎn):考查元素推斷,物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的應(yīng)用,晶胞的計(jì)算,化學(xué)式的判斷,類推法的應(yīng)用
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(10分)下表為元素周期表的一部分,所標(biāo)的字母各代表一種化學(xué)元素。
試回答下列問題:
(1)元素M在第________周期第________族。
(2)C的10電子氫化物的電子________,D的簡單氫化物的空間結(jié)構(gòu)為________________。
(3)試寫出一種由上述3種元素組成的不含有金屬元素的離子化臺(tái)物____________(填化學(xué)式)。
(4)上述元素中非金屬性最強(qiáng)的元素是_____________(填元素符號),元素最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物酸性最強(qiáng)的物質(zhì)是_____________(填化學(xué)式)。
(5)寫出G與I的最高價(jià)氧化物對應(yīng)水化物反應(yīng)的離子方程式:____________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
A、B、C都是元素周期表中的短周期非金屬元素,它們的核電荷數(shù)依次增大。A原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的2倍,B原子的最外層p軌道的電子為半滿結(jié)構(gòu),C是地殼中含量最多的元素。D、E是第四周期元素,D原子核外最外層電子數(shù)有1個(gè)電子,其余各層電子均充滿;E原子核外未成對電子數(shù)在同周期中最多。請用對應(yīng)的元素符號或化學(xué)式填空:
(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)? 。 A和C的氫化物沸點(diǎn)大小關(guān)系為 ,原因?yàn)?u>
(2)D與E的原子化熱分別為340 kJ·mol-1和400kJ·mol-1,則它們的熔點(diǎn):D E(填“>”、“<”、“="”" )。
(3)分子A2B2中鍵與鍵之間的夾角為180°,并有對稱性,為非極性分子,每個(gè)原子最外層電子數(shù)均滿足八電子,其結(jié)構(gòu)式為_____________,1mol該分子中含有鍵的數(shù)目為 。
(4)基態(tài)E原子的外圍電子排布式為 。EO2Cl2熔點(diǎn):-96 .5℃,沸點(diǎn):117℃,則固態(tài)EO2Cl2屬于 晶體。
(5)D的氫化物的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,其化學(xué)式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(16分)X、Y、Z三種短周期元素,其單質(zhì)在常溫下均為無色氣體,它們的原子序數(shù)之和為16。在適當(dāng)條件下三種單質(zhì)兩兩化合,可發(fā)生如右圖所示變化。己知l個(gè)B分子中含有Z元素的原子個(gè)數(shù)比C分子中含有Z元素的原子個(gè)數(shù)少1個(gè)。請回答下列問題:
(1)由 X、Y、Z三種元素共同組成的三種不同種類的常見化合物的化學(xué)式為 ,相同濃度上述水溶液中由水電離出的c(H+)最小的是 (填寫化學(xué)式)。
(2)Allis-Chalmers制造公司發(fā)現(xiàn)可以用C作為燃料電池的燃料,以氫氧化鉀溶液為介質(zhì),反應(yīng)生成對環(huán)境無污染的常見物質(zhì),試寫出該電池負(fù)極的電極反應(yīng)式 ,溶液中OH-向 極移動(dòng)(填“正”或“負(fù)”)。
(3)Z分別與X、Y兩元素可以構(gòu)成18個(gè)電子分子甲和乙,其分子中只存在共價(jià)單鍵,常溫下甲、乙均為無色液體,甲隨著溫度升高分解速率加快。
①乙能夠?qū)uO還原為Cu2O,已知每lmol乙參加反應(yīng)有4mole- 轉(zhuǎn)移,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
②將銅粉末用10%甲和3.0mol?L-1H2SO4混合溶液處埋,測得不同溫度下銅的平均溶解速率如下表:
溫度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
銅的平均溶解速率 (×10-3mol?L-1·min-1) | 7.34 | 8.01 | 9.25 | 7.98 | 7.24 | 6.73 | 5.76 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分) X、Y、Z、W、M、Q為原子序數(shù)依次增大的六種短周期元素,常溫下,六種元素的常見單質(zhì)中三種為氣體,三種為固體。X與M,W與Q分別同主族, X是原子半徑最小的元素,且X能與Y、Z、W分別形成電子數(shù)相等的三種分子,W是地殼中含量最多的元素。試回答下列問題:
(1)W、M、Q四種元素的原子半徑由大到小的排列順序是 > > (用元素符號表示)。
(2)元素M和Q可以形成化合物M2Q,寫出M2Q的電子式 。
(3) Z、W、Q三種元素的簡單氣態(tài)氫化物中穩(wěn)定性最強(qiáng)的是 ,沸點(diǎn)最低的是 。(用分子式表示)
(4) W的一種氫化物含18個(gè)電子, 該氫化物與QW2化合時(shí)生成一種強(qiáng)酸,其化學(xué)方程式為 。
(5)由X、Z、W、Q四種元素中的三種元素可組成一種強(qiáng)酸,該強(qiáng)酸的稀溶液能與銅反應(yīng),則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(6)由X、Z、W、Q四種元素組成的陰陽離子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物A,已知A既能與鹽酸反應(yīng)生成氣體,又能與氫氧化鈉的濃溶液反應(yīng)生成氣體,且能使氯水褪色,寫出A與足量氫氧化鈉溶液在加熱條件下反應(yīng)的離子方程式 。
(7)分子式為X2Y2W4的化合物與含等物質(zhì)的量的KOH的溶液反應(yīng)后所得溶液呈酸性,該溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)閏(K+)> > > >c(OH-)。將2mL 0.1mol/L X2Y2W4的溶液和4mL0.01mol/L酸性KMnO4溶液混合,發(fā)現(xiàn)開始溶液顏色變化不明顯,后溶液迅速褪色。解釋原因 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(1)鋰電池負(fù)極材料晶體為Li+嵌入兩層石墨層中導(dǎo)致石墨堆積方式發(fā)生改變,上下層一樣,形成如圖晶體結(jié)構(gòu)。
化學(xué)式為 ,該電池負(fù)極放電方程式為 。
Li+投影在石墨層圖,試在圖中標(biāo)出與該離子鄰近的其它六個(gè)Li+的投影位置。
Li+與相鄰石墨六元環(huán)作用力屬何種鍵型? 。
(2)石墨中鍵角為 ,C原子雜化方式為 ;實(shí)驗(yàn)測得石墨、苯和乙烯分子中C-C鍵鍵長依次為142、140、133 pm。請對上述系列中鍵長依次遞減的現(xiàn)象作出合理的解釋 。
(3)第ⅡA金屬碳酸鹽分解溫度如下:
| BeCO3 | MgCO3 | CaCO3 | SrCO3 | BaCO3 |
分解溫度 | 100℃ | 540℃ | 960℃ | 1289℃ | 1360℃ |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(14分)(Ⅰ)、A、B、C、D、E、五種元素均是短周期元素,且原子序數(shù)依次增大。B、E原子的最外層電子數(shù)均為其電子層數(shù)的2倍。D、E元素原子的最外層電子數(shù)相等。X、Y、Z、W、G、甲、乙七種物質(zhì)均由上述中的兩種或三種元素組成。元素B形成的單質(zhì)M與甲、乙(相對分子質(zhì)量:甲<乙)濃溶液的反應(yīng)分別是:甲與M反應(yīng)生成X、Y、Z,乙與M反應(yīng)生成Y、Z、W,反應(yīng)條件均省略;卮鹣铝杏嘘P(guān)問題:
⑴X、Y、W均能與Z反應(yīng),若將標(biāo)準(zhǔn)狀況下的X和D2按4:1充滿試管后將其倒立于水槽中,待水不在上升時(shí),試管內(nèi)溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度是 (假設(shè)溶質(zhì)不擴(kuò)散)
⑵若將X、W、D2按4:4:3通入Z中充分反應(yīng),寫出總的離子方程式
⑶G是一種既能與強(qiáng)酸又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的酸式鹽,則G的電子式 ,取0.2mol/L的NaOH溶液與0.1mol/L的G溶液等體積混合后,加熱至充分反應(yīng)后,待恢復(fù)至室溫剩余溶液中離子濃度的由大到小順序是 ,此時(shí)測得溶液的PH=12,則此條件下G中陰離子的電離平衡常數(shù)Ka =
(Ⅱ)⑷某溫度時(shí),向AgNO3溶液中加入K2CrO4溶液會(huì)生成
Ag2CrO4沉淀,Ag2CrO4在水中的沉淀溶解平衡曲線如圖所示。
該溫度下,下列說法正確的是_________。
A. Ag2CrO4的溶度積常數(shù)(Ksp)為1×10-8
B. 含有大量CrO的溶液中一定不存在Ag+
C. a點(diǎn)表示Ag2CrO4的不飽和溶液,蒸發(fā)可以使溶液由a點(diǎn)變到b點(diǎn)
D. 0.02mol·L-1的AgNO3溶液與0.02mol·L-1的Na2CrO4溶液等體積混合會(huì)生成沉淀
⑸若常溫下Ksp[Cr(OH)3]=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol·L-1,溶液的pH應(yīng)調(diào)至_______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
(12分)A、B、C、D四種元素,原子序數(shù)依次增大,A原子的最外層上有4個(gè)電子;B的陰離子和C的陽離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu),兩元素的單質(zhì)反應(yīng),生成一種淡黃色的固體E,D的L層電子數(shù)等于K、M兩個(gè)電子層上的電子數(shù)之和。
(1)D元素在元素周期表中的位置 ,該元素常見氧化物有 和 (寫出化學(xué)式)
(2)寫出B、C單質(zhì)生成E的化學(xué)方程式: 。
(3)12克A單質(zhì)充分燃燒后的產(chǎn)物通人1L 1mol/LNaOH溶液中,所得溶液的溶質(zhì)為 ,其物質(zhì)的量為 mol。
(4)寫出D的最高價(jià)氧化物的水化物和A反應(yīng)的化學(xué)方程式
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
下表為元素周期表的一部分,請參照元素①~⑨在表中的位置,用化學(xué)用語回答下列問題:
主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0 |
一 | ① | | | | | | | |
二 | | | | ② | | ③ | ④ | |
三 | ⑤ | | ⑥ | ⑦ | ⑧ | | ⑨ | |
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