【題目】碳、氮、銅形成的單質(zhì)及它們形成的化合物有重要研究和應(yīng)用價(jià)值,回答下列問(wèn)題:

(1)鄰氨基吡啶的銅配合物在有機(jī)不對(duì)稱合成中起催化誘導(dǎo)效應(yīng),其結(jié)簡(jiǎn)式如圖所示。

①基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為_________,在元素周期表中銅位于_________區(qū)(“s”“p”“d”“ds”)。

C、NO三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>_________。

③鄰氨基吡啶的銅配合物中,Cu2+的配位數(shù)是_________,N原子的雜化類型為_________。

(2)C60是富勒烯族分子中穩(wěn)定性最高的一種,N60是未來(lái)的火箭燃料,二者結(jié)構(gòu)相似。

①有關(guān)C60N60的說(shuō)法中正確的是_________。

A.C60N60均屬于分子晶體 B.N60的穩(wěn)定性強(qiáng)于N2

C.C60中碳原子是sp3雜化 D.C60易溶于CS2、苯

②近年來(lái),科學(xué)家合成了一種具有二重結(jié)構(gòu)的球形分子,它是把足球形分子C60容納在足球形分子Si60中,則該分子中含有的化學(xué)鍵類型為___________ (極性鍵”“非極性鍵”)。

(3)原子坐標(biāo)參數(shù)和晶胞參數(shù)是晶胞的兩個(gè)基本參數(shù)。

①圖中原子坐標(biāo)參數(shù)分別為:A(0,0,0)B(1/2,1/20),C(1/2,01/2),則D的原子坐標(biāo)參數(shù)為_________。

②圖為銅的晶胞,銅原子半徑為Rnm,NA是阿伏加德羅常數(shù)的值,則銅晶體的密度為_________g·cm3(用含R、NA的式子表示)

【答案】3d104s1 ds N>O>C 4 sp2 sp3 AD 極性鍵、非極性鍵 (0,1/2,1/2)

【解析】

(1)①Cu的原子序數(shù)為29,基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為3d104s1,在元素周期表中銅位于ds區(qū);

②同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢(shì);

③鄰氨基吡啶的銅配合物中,Cu2+形成2個(gè)Cu-N鍵,2個(gè)Cu-O鍵;

-NH2上的N形成3個(gè)σ鍵,一對(duì)孤電子對(duì),雜環(huán)上的N形成3個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵;

(2)①A.C60和N60均由分子構(gòu)成;

B.N2形成三鍵,鍵能大,更穩(wěn)定;

C.C60中碳原子形成3個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵;

D.C60非極性分子,易溶于CS2、苯;

C60置于“足球型”的Si60內(nèi)合成“二重構(gòu)造”球形分子C60Si60,該反應(yīng)中反應(yīng)物全部加合在一起,類似有機(jī)反應(yīng)中的加成反應(yīng),其中有C-C、Si-Si、C-Si;

(3)D的原子坐標(biāo)參數(shù)x為0,y、z為1/2;

Cu晶體的粒子堆積方式為面心立方最密堆積,該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=6×1/2+8×1/8=4,其晶胞體積V=(2 R×10-7)3cm3,其密度ρ=m/V。

(1)①Cu的原子序數(shù)為29,基態(tài)Cu原子的價(jià)電子排布式為3d104s1,在元素周期表中銅位于ds區(qū);

②同周期從左到右第一電離能有增大的趨勢(shì),N的價(jià)電子排布為2s22p3,2p能級(jí)為半充滿結(jié)構(gòu),第一電離能變大,C、N、O三種元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N>O>C;

③鄰氨基吡啶的銅配合物中,Cu2+形成2個(gè)Cu-N鍵,2個(gè)Cu-O鍵,Cu2+的配位數(shù)是4;

-NH2上的N形成3個(gè)σ鍵,一對(duì)孤電子對(duì),sp3雜化,雜環(huán)上的N形成3個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵,sp2雜化;

(2)①A.C60和N60均由分子構(gòu)成,屬于分子晶體,故A正確;

B.N2形成三鍵,鍵能大,N60的穩(wěn)定性弱于N2,故B錯(cuò)誤;

C.C60中碳原子形成3個(gè)σ鍵,一個(gè)π鍵,碳是sp2雜化,故C錯(cuò)誤;

D.C60非極性分子,易溶于CS2、苯,故D正確;

故選AD。

C60置于“足球型”的Si60內(nèi)合成“二重構(gòu)造”球形分子C60Si60,該反應(yīng)中反應(yīng)物全部加合在一起,類似有機(jī)反應(yīng)中的加成反應(yīng),其中C-C鍵、Si-Si鍵為非極性鍵;C-Si鍵為極性鍵;

(3)D的原子坐標(biāo)參數(shù)x為0,y、z為1/2,D的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0,1/2,1/2);

Cu晶體的粒子堆積方式為面心立方最密堆積,該晶胞中Cu原子個(gè)數(shù)=6×1/2+8×1/8=4,其晶胞體積V=(2 R×10-7)3cm3,其密度ρ=m/V=4M/(NAV)g·cm-3= =g·cm-3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】回答下列問(wèn)題:

(1)1.01×105Pa、0℃時(shí)氣態(tài)單質(zhì)Xn的密度為d g/L,則X的相對(duì)原子質(zhì)量為________

(2)NO和O2可發(fā)生反應(yīng):2NO+O2=2NO2,現(xiàn)有amolNO和bmolO2充分反應(yīng)后氮原子與氧原子的個(gè)數(shù)比為_____。

(3)已知鋁的相對(duì)原子質(zhì)量為27,若阿伏加德羅常數(shù)取6.02×1023mol-1,則可估算一個(gè)鋁原子的質(zhì)量約為________g。

(4)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,如果a g氧氣中含有的分子數(shù)為b,那么c g氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約是______(用含NA的式子表示)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】[化學(xué)——選修5:有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)]

諾氟沙星為喹諾酮類抗生素,其合成路線如下:

回答下列問(wèn)題:

(1)化合物A的名稱是____________

(2)諾氟沙星分子中含氧官能團(tuán)的名稱為____________。

(3)C生成D,H生成諾氟沙星的反應(yīng)類型分別是___________、___________。

(4)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______________

(5)G生成H的化學(xué)方程式為__________________。

(6)有機(jī)物X比B分子少一個(gè)CH2原子團(tuán),且含有酯基和結(jié)構(gòu)其中核磁共振氫譜有三組峰,峰面積比為1:3:3的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________(任寫一種)

(7)參照上述合成路線寫出由有機(jī)物、B為有機(jī)原料合成的路線圖______________(無(wú)機(jī)試劑任選)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】利用含碳化合物合成燃料是解決能源危機(jī)的重要方法,已知CO(g)2H2(g)CH3OH(g)反應(yīng)過(guò)程中的能量變化情況如圖所示,曲線和曲線分別表示不使用催化劑和使用催化劑的兩種情況。下列判斷正確的是 ( )

A. 該反應(yīng)的ΔH=+91 kJ·mol1

B. 加入催化劑,該反應(yīng)的ΔH變小

C. 反應(yīng)物的總能量小于生成物的總能量

D. 如果該反應(yīng)生成液態(tài)CH3OH,則ΔH減小

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】石油化工生產(chǎn)中,利用裂解反應(yīng)可以獲得重要化工原料乙烯、丙烯。一定條件下,正丁烷裂解的主反應(yīng)如下:

反應(yīng)I C4H10gCH4g+CH3CH-CH3g H1

反應(yīng)Ⅱ C4H10gC2H6g+CH2=CH2g H2;

回答下列問(wèn)題:

1)正丁烷、乙烷和乙烯的燃燒熱分別為Q1kJ·mol-1Q2kJ·mol-1、Q3kJ·mol-1,反應(yīng)的△H2=______________。

2)一定溫度下,向容積為5L的密閉容器中通入正丁烷,反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)數(shù)據(jù)如下:

t/min

0

a

2a

3a

4a

p/MPa

5

7.2

8.4

8.8

8.8

該溫度下,正丁烷的平衡轉(zhuǎn)化率a=__________;反應(yīng)速率可以用單位時(shí)間內(nèi)分壓的變化表示,即v=,前2a min內(nèi)正丁烷的平均反應(yīng)速率=__________MPa·min-1

若平衡時(shí)甲烷、乙烯的體積分?jǐn)?shù)分別為、,則該溫度下反應(yīng)I的壓力平衡常數(shù)Kp=_________MPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓一總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù),保留三位有效數(shù)字)。

若反應(yīng)在恒溫、恒壓條件進(jìn)行,平衡后反應(yīng)容器的體積_________8.8L(填“>”“<”或“=”)。

實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)高于640K后,乙烯和丙烯的產(chǎn)率隨溫度升高增加幅度減小,可能的原因是__________(任寫1條)。

3)一種丁烷燃料電池工作原理如圖所示。

①A電極上發(fā)生的是反應(yīng)_________(填“氧化“或“還原”)。

寫出B電極的電極反應(yīng)式:______________________________________。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】甲醚(CH3OCH3)被稱為21世紀(jì)的新型燃料,它清潔、高效、具有優(yōu)良的環(huán)保性能,甲醚是一種無(wú)色氣體,具有輕微的醚香味,其燃燒熱為1455 kJ·mol-1,甲醚可作燃料電池的燃料。

(1) 寫出甲醚燃燒的熱化學(xué)方程式 ;已知H2(g)C(s)的燃燒熱分別是285.8 kJ·mol-1、393.5 kJ·mol-1;計(jì)算反應(yīng)4C(s)+ 6H2(g)+ O2(g)== 2CH3OCH3(g)的反應(yīng)熱為 ;

(2)工業(yè)上利用H2CO2合成二甲醚的反應(yīng)如下:6H2(g)+ 2CO2(g)CH3OCH3(g)+ 3H2O(g) △H0

一定溫度下,在一個(gè)固定體積的密閉容器中進(jìn)行該反應(yīng)。下列能判斷反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是 (選填編號(hào),注意大小寫)

ac(H2)c(H2O)的比值保持不變

b.單位時(shí)間內(nèi)有2mol H2消耗時(shí),有1mol H2O生成

c.容器中氣體密度不再改變

d.容器中氣體壓強(qiáng)不再改變

溫度升高,該化學(xué)平衡移動(dòng)后,達(dá)到新的平衡,CH3OCH3的產(chǎn)率將 (變大變小不變”)。

(3)以甲醚、空氣、氫氧化鉀溶液為原料,石墨為電極可構(gòu)成燃料電池。該電池的負(fù)極反應(yīng)式的其中一個(gè)產(chǎn)物是CO32-,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的負(fù)極反應(yīng)式

(4)(3)中的燃料電池為電源,以石墨為電極電解500 mL NaCl溶液,裝置如圖所示:

請(qǐng)寫出電解過(guò)程中Y電極附近觀察到的現(xiàn)象是 ;當(dāng)燃料電池消耗2.8 LO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)時(shí),計(jì)算此時(shí):NaCl溶液的pH= (假設(shè)溶液的體積不變,氣體全部從溶液中逸出)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g)在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下,其中表示反應(yīng)速率最快的是( )

A. v(A)=0.15 mol·L1·min1B. v(B)=0.01 mol·L1·s1

C. v(C)=0.40 mol·L1·min1D. v(D)=0.45 mol·L1·min1

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生產(chǎn)中有許多重要用途,請(qǐng)回答下列問(wèn)題。

(1)砷的基態(tài)原子的電子排布式為___________________。

(2)原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______________。

(3)NH3的沸點(diǎn)比PH3高,原因是___________;PO43-離子的立體構(gòu)型為___________

(4)AsH3是無(wú)色稍有大蒜氣味的氣體,在AsH3As原子的雜化軌道類型為______________

(5)H3AsO4H3AsO3是砷的兩種含氧酸,請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系,解釋H3AsO4H3AsO3 酸性強(qiáng)的原因_____________________。

(6)磷的一種單質(zhì)白磷(P4)屬于分子晶體,其晶胞結(jié)構(gòu)如下圖。已知最近兩個(gè)白磷分子間的距離為 a pm(1pm=10-12m),阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶體的密度為__________________g/cm3(只要求列算式,不必計(jì)算)。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

【題目】堿式碳酸銅可用于有機(jī)催化劑、殺蟲劑及飼料中銅的添加劑,還可用于煙火和顏料制造。CuSO4溶液與Na2CO3溶液反應(yīng)能否得到堿式碳酸銅?某班同學(xué)進(jìn)行相關(guān)探究。

【沉淀制備】

稱取12.5 g膽礬溶于87.4 mL蒸餾水中,滴4滴稀硫酸,充分?jǐn)嚢韬蟮玫?/span>CuSO4溶液。向其中加入適量Na2CO3溶液,將所得藍(lán)綠色懸濁液過(guò)濾,用蒸餾水洗滌,再用無(wú)水乙醇洗滌。

1)滴加稀硫酸的作用是 。所得硫酸銅溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。

2)用無(wú)水乙醇洗滌的目的是 。

【實(shí)驗(yàn)探究】

同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下裝置,用制得的藍(lán)綠色固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

3D裝置加熱前,需要首先打開活塞K,用A裝置制取適量N2,然后關(guān)閉K,點(diǎn)燃D處酒精燈。A中產(chǎn)生N2的作用是 C中盛裝的試劑應(yīng)是 。

4)裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。

5)若藍(lán)綠色固體的組成為xCuCO3·yCu(OH)2,實(shí)驗(yàn)?zāi)苡^察到的現(xiàn)象是 。

6)同學(xué)們查閱文獻(xiàn)知:Ksp[CaCO3]2.8×10-9,Ksp[BaCO3]5.1×10-9,經(jīng)討論認(rèn)為需要用Ba(OH)2代替Ca(OH)2來(lái)定量測(cè)定藍(lán)綠色固體的化學(xué)式,其原因是 。

aBa(OH)2的堿性比Ca(OH)2強(qiáng)

bBa(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收CO2

c.相同條件下,CaCO3的溶解度明顯大于BaCO3

d.吸收等量CO2生成的BaCO3的質(zhì)量大于CaCO3,測(cè)量誤差小

D中反應(yīng)完全后,打開活塞K,再次滴加NaNO2溶液產(chǎn)生N2,其目的是 。若定量分析所取藍(lán)綠色固體質(zhì)量為27.1 g,裝置F中使用Ba(OH)2溶液,實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,裝置E的質(zhì)量增加2.7 gF中產(chǎn)生沉淀19.7 g。則該藍(lán)綠色固體的化學(xué)式為

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