【題目】《漢書(shū)景帝紀(jì)》記載,我國(guó)用鋅的歷史可追溯到西漢或更早。請(qǐng)回答:
(1)基態(tài)Zn原子的價(jià)層電子軌道表達(dá)式為___;占據(jù)最高能層的電子,其電子云輪廓圖形狀為____。
(2)與相鄰元素Ga相比,元素Zn的第一電離能較大的原因?yàn)?/span>___。
(3)Zn2+可與CN-、二苯硫腙等形成穩(wěn)定配合物。
①CN-的結(jié)構(gòu)式為___。
②每個(gè)二苯硫腙分子中,采取sp2雜化的原子有___個(gè)。
(4)鹵化鋅的熔點(diǎn)如表所示:
ZnF2 | ZnCl2 | ZnBr2 | ZnI2 | |
熔點(diǎn)/℃ | 872 | 275 | 394 | 446 |
①ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的熔點(diǎn)呈表中變化規(guī)律的原因____。
②ZnF2的熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于其它三種鹵化鋅,其原因?yàn)?/span>___。
(5)ZnS的某種晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。已知該晶體的密度為dg.cm-3,S2-和Zn2+半徑分別為apm、bpm,阿伏伽德羅常數(shù)的數(shù)值為NA。
①Zn2+的配位數(shù)為___。
②該晶胞中離子的體積占晶胞體積的百分率為__(列式即可)
【答案】 球形 Zn的價(jià)電子排布式是3d104s2,4s能級(jí)上電子處于全充滿(mǎn)狀態(tài),較穩(wěn)定,難以失去電子;而鎵(31Ga)的價(jià)電子排布式為4s24p1,容易失去4p能級(jí)上的一個(gè)電子,故Ga的第一電離能比Zn的低 16 ZnCl2、ZnBr2、ZnI2均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增強(qiáng),故熔點(diǎn)依次升高 ZnF2屬于離子晶體,熔化時(shí)需要破壞離子鍵,而其它三種晶體屬于分子晶體,離子鍵的強(qiáng)度大于分子間作用力,故其熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于其它三種鹵化鋅 4 ×100%
【解析】
(1)對(duì)于主族元素來(lái)說(shuō),價(jià)電子就是最外層電子,但對(duì)于Zn來(lái)說(shuō),它是副族(ⅡB),其價(jià)電子還與3d能級(jí)上的電子有關(guān);當(dāng)電子排布完成后,4s能級(jí)上的電子能量最高,4s能級(jí)電子云是球形;
(2)Zn與Ga在周期表中雖然是相鄰元素,但價(jià)電子不一樣,Zn的價(jià)電子排布式是3d104s2,而Ga的價(jià)電子排布式為4s24p1,結(jié)合洪特規(guī)則判斷;
(3)①CN-與N2、CO是等電子體,它們的結(jié)構(gòu)相似,其中N2的結(jié)構(gòu)式為;
②雙鍵碳和雙鍵氮以及苯環(huán)碳均是sp2雜化;
(4)ZnCl2、ZnBr2、ZnI2均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似,而ZnF2屬于離子晶體,它們的熔沸點(diǎn)由于晶體類(lèi)型不同,影響它們?nèi)鄯悬c(diǎn)的作用力不同,應(yīng)區(qū)別對(duì)待;
(5)這種ZnS晶胞不屬于立方晶胞,上下兩個(gè)底面是平行四邊形,兩個(gè)角呈120°、另兩個(gè)角呈60°,這就決定了處于晶胞頂點(diǎn)上的8個(gè)S2-,有4個(gè)被12個(gè)晶胞共用,另4個(gè)被6個(gè)晶胞共用;處于棱上的4個(gè)Zn2+,有2個(gè)被6個(gè)晶胞共用、另2個(gè)被3個(gè)晶胞共用,這樣就可以求出晶胞的組成。再根據(jù)密度與質(zhì)量、體積的關(guān)系以及球的體積公式即可求得離子占晶胞體積的百分率。
(1)Zn的原子序數(shù)為30,其價(jià)電子排布式為3d104s2,價(jià)層電子軌道表達(dá)式為:;占據(jù)最高能層的電子處于4s能級(jí)上,所以是球形;
(2)第一電離能是從氣態(tài)基態(tài)原子中去掉一個(gè)電子所需的能量,Zn的價(jià)電子排布式是3d104s2,4s能級(jí)上電子處于全充滿(mǎn)狀態(tài),較穩(wěn)定,難以失去電子;而鎵(31Ga)的價(jià)電子排布式為4s24p1,容易失去4p能級(jí)上的一個(gè)電子,故Ga的第一電離能比Zn的低;
(3)①CN-與N2互為等電子體,等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)。N2的結(jié)構(gòu)式為,故CN-的電子式為;
②每個(gè)二苯硫腙分子中,2個(gè)苯環(huán)的12個(gè)碳原子為sp2雜化,形成雙鍵的硫原子、碳原子和2個(gè)氮原子也為sp2雜化,共計(jì)16個(gè);
(4)①分子晶體熔沸點(diǎn)由分子間作用力大小決定,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2均為分子晶體且結(jié)構(gòu)相似,相對(duì)分子質(zhì)量依次增大,分子間作用力逐漸增強(qiáng),故熔點(diǎn)依次升高;
②晶體的熔沸點(diǎn)決定于晶體類(lèi)型,一般來(lái)說(shuō)熔沸點(diǎn)是:原子晶體>離子晶體>分子晶體,ZnF2屬于離子晶體,熔化時(shí)需要破壞離子鍵,而其它三種晶體屬于分子晶體,離子鍵的強(qiáng)度大于分子間作用力,故其熔點(diǎn)遠(yuǎn)高于其它三種鹵化鋅;
(5)①由晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個(gè)Zn2+周?chē)B有4個(gè)O2-,配位數(shù)為4;
②該一個(gè)晶胞中含有S2-的數(shù)目為:×4+×4+1=2;含Zn2+的數(shù)目為:×2+×2+1=2。即一個(gè)晶胞中含有2個(gè)ZnS,根據(jù)密度與質(zhì)量、體積的關(guān)系可以求出一個(gè)晶胞的體積,即:d=
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】俗稱(chēng)“一滴香”的有毒物質(zhì)被人食用后會(huì)損傷肝臟,還能致癌.“一滴香”的分子結(jié)構(gòu)如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 該有機(jī)物的分子式為C7H7O3
B. 該有機(jī)物能發(fā)生取代、加成和氧化反應(yīng)
C. 1mol該有機(jī)物最多能與2mol H2發(fā)生加成反應(yīng)
D. 該有機(jī)物的一種含苯環(huán)的同分異構(gòu)體能發(fā)生銀鏡反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】把0.6molW氣體和0.5molX氣體混合于2L密閉容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):4W(g)+3X(g) 2Y(g)+nZ(g)。2min末已生成0.2mol Y,若測(cè)知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.0025mol/(L·s),試計(jì)算
(1)前2min內(nèi)用W的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為_______________。
(2)2min末時(shí)X的濃度為_____________________________。
(3)化學(xué)反應(yīng)方程式中n=_____________________________。
(4)2min末,恢復(fù)到反應(yīng)前溫度,體系內(nèi)壓強(qiáng)是反應(yīng)前壓強(qiáng)的__________倍。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說(shuō)法正確的是
A. 1 L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的CO32-數(shù)目為0.5NA
B. 物質(zhì)的量濃度為0.5mol/LAlCl3溶液中,含有Cl-個(gè)數(shù)為1.5NA
C. 6g乙烷中含有的共價(jià)鍵的數(shù)目為1.4NA
D. l mol甲基(- CH3)所含電子數(shù)為10NA
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】NO用途廣泛,對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的價(jià)值和意義
(1)2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)△H=akJmol-1的反應(yīng)歷程與能量變化關(guān)系如圖所示。已知:第Ⅱ步反應(yīng)為:NO3(g)+NO(g)=2NO2(g)△H=bkJmol-1
①第I步反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為__。
②關(guān)于2NO(g)+O2(g)=2NO2(g)的反應(yīng)歷程,下列說(shuō)法正確的是__。
A.相同條件下,決定該反應(yīng)快慢的步驟為第Ⅱ步反應(yīng)
B.使用合適的催化劑會(huì)使E1、E2、E3同時(shí)減小
C.第I步反應(yīng)為吸熱反應(yīng),第Ⅱ步反應(yīng)為放熱反應(yīng)
D.反應(yīng)的中同產(chǎn)物是NO3和NO
(2)NO的氫化還原反應(yīng)為2NO(g)+2H2(g)N2(g)+2H2O(g)。研究表明:某溫度時(shí),v正=kcm(NO)cn(H2),其中k=2.5×103mol(m+n-1)L(m+n-1)s-1.該溫度下,當(dāng)c(H2)=4.0×10-3molL-1時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得v正與c(NO)的關(guān)系如圖一所示,則m=___,n=___。
(3)NO易發(fā)生二聚反應(yīng)2NO(g)N2O2(g)。在相同的剛性反應(yīng)器中充入等量的NO,分別發(fā)生該反應(yīng)。不同溫度下,NO的轉(zhuǎn)化率隨時(shí)間(t)的變化關(guān)系如圖二所示。
①該反應(yīng)的△H___0(填“>”“<”或“=”)。
②T1溫度下,欲提高NO的平衡轉(zhuǎn)化率,可采取的措施為__(任寫(xiě)一條即可)。
③a、b處正反應(yīng)速率va__vb(填”>”“<”或“=”),原因?yàn)?/span>___。
④e點(diǎn)對(duì)應(yīng)體系的總壓強(qiáng)為200kPa,則T2溫度下,該反應(yīng)的平衡常數(shù)kp=___kPa-1(Kp為以分壓表示的平衡常數(shù))
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】3mol A和2.5mol B混合于2L恒容的密閉容器中,保持溫度不變發(fā)生的反應(yīng)如下:3A(g)+B(g)xC(g)+2D(g),反應(yīng)5min達(dá)到平衡,容器內(nèi)壓強(qiáng)變小,測(cè)得D的平均反應(yīng)速率為0.1mol/(L·min),下列結(jié)論正確的是( )
A.A的平均反應(yīng)速率為0.10mol/(L·s)
B.平衡時(shí),B的轉(zhuǎn)化率為20%
C.平衡時(shí),C的濃度為0.125mol/L
D.平衡時(shí),容器內(nèi)壓強(qiáng)為原來(lái)的0.8倍
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】為探究某鹽X(僅含四種元素,其摩爾質(zhì)量小于300g/mol)設(shè)計(jì)并完成如下實(shí)驗(yàn):
已知:氣體A為單質(zhì),標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.25g/L。請(qǐng)回答:
(1)鹽X的組成元素為H、O和____________(用元素符號(hào)表示)。
(2)寫(xiě)出固體D和過(guò)量HI溶液反應(yīng)的離子方程式__________。
(3)寫(xiě)出鹽X隔絕空氣加熱分解的化學(xué)方程式__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】元素周期表中短周期主族元素W、X、Y、Z,原予序數(shù)依次增大,W的液態(tài)單質(zhì)應(yīng)用于航天領(lǐng)域,是火箭起飛的重要燃料;X元素原子的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍;元素Y在自然界中只能以化合態(tài)存在,而且元素Y在組成海水鹽類(lèi)物質(zhì)的所有元素中,質(zhì)量分?jǐn)?shù)為第二;Z元素原子在同周期中原子半徑最小。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.Z的單質(zhì)與W、Y的單質(zhì)都能反應(yīng),且反應(yīng)中Z的單質(zhì)都作氧化劑
B.X的單質(zhì)與Y的單質(zhì)在常溫條件下反應(yīng)生成化合物甲,用電子式表示甲的形成過(guò)程為:
C.Y與W可以形成原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物乙,且乙與水反應(yīng)有氣體產(chǎn)生
D.W與X形成的含有極性共價(jià)鍵的化合物不只有一種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】[化學(xué)-—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]東晉《華陽(yáng)國(guó)志南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品。回答下列問(wèn)題:
(1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為_________,3d能級(jí)上的未成對(duì)的電子數(shù)為______。
(2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍(lán)色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是_____。
②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱(chēng)為______,提供孤電子對(duì)的成鍵原子是_____。
③氨的沸點(diǎn)(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是______;氨是_____分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類(lèi)型為_______。
(3)單質(zhì)銅及鎳都是由______鍵形成的晶體:元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是______。
(4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為_____。
②若合金的密度為dg/cm3,晶胞參數(shù)a=________nm。
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