【題目】2016年諾貝爾化學(xué)獎授予在“分子機(jī)器設(shè)計和合成”領(lǐng)域有突出成就的三位科學(xué)家,其研究對象之一“分子開關(guān)”即與大環(huán)主體分子苯芳烴、硫或氮雜環(huán)杯芳烴等有關(guān);卮鹣铝袉栴}:
(1)對叔丁基杯[4]芳烴(如圖所示)可用于ⅢB族元素對應(yīng)的離子萃取,如La2+、Sc2+。寫出基態(tài)二價鈧離子(Sc2+)核外電子排布式:__________。其中電子占據(jù)的軌道數(shù)為__________個。
(2)對叔丁基杯[4]芳烴由4個烴基構(gòu)成杯底,其中條件氧原子的雜化方式為___________。烴基間的相互作用力為_______________。
(3)不同大小的杯芳烴能識別某些離子,如:N3-、SCN-等。根據(jù)等電子體原料判斷N3-空間構(gòu)型為______;一定條件下,SCN-與MnO2反應(yīng)可得到(SCN)2。試寫出(SCN)2 的結(jié)構(gòu)式:_______________。
(4)已知C60分子結(jié)構(gòu)和C60晶胞示意圖(如圖Ⅱ,圖Ⅲ所示):
則一個C60分子中含有σ鍵個數(shù)為__________,與每個C60分子距離最近且相等的C60分子有_________個,C60晶體的密度為__________(計算結(jié)果保留兩位小數(shù))。
【答案】 1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1 10 sp3 氫鍵 直線型 N≡C-S-S-C≡N 90 12 1.67g/cm3
【解析】本題考查選修三《物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》,從基礎(chǔ)知識入手,(1)Sc是21號元素,核外電子排布式為[Ar]3d14s2,則Sc2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d1或[Ar]3d1 ;s能級有1個軌道,p能級有3個軌道,d能級只有1個電子,占有1個軌道,因此電子占據(jù)的軌道有10個;(2)羥基中的氧原子,有2個σ鍵,2個孤電子對,因此雜化類型是sp3,羥基鍵通過氫鍵聯(lián)系到一起;(3)N3-Y與CO2互為等電子體,因此N3-的空間構(gòu)型為直線型;(SCN)2的結(jié)構(gòu)式為N≡C-S-S-C≡N ;(4)根據(jù)C60分子結(jié)構(gòu),C60分子中1個碳原子有2個C-C鍵、1個"C=C",根據(jù)均攤法,一個碳原子真正含有的σ鍵的個數(shù)為3/2,即一個C60分子中含有σ鍵的個數(shù)為60×3/2=90;根據(jù)C60晶胞結(jié)構(gòu),離C60最近的C60上面有4個,中間有4個,下面有4個,即有12個;C60的個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,晶胞的質(zhì)量為4×720/NAg,晶胞的體積為(1.42×10-7)3cm3,根據(jù)密度的定義,晶胞的密度等于為4×720/[NA×(1.42×10-7)3]g/cm3=1.67g/cm3。
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【題目】某氣態(tài)烴1 mol能和2 mol HCl加成得到飽和產(chǎn)物,其飽和產(chǎn)物又能和6 mol Cl2完全取代,則該烴是
A. C2H6 B. C2H2 C. C3H4 D. C4H6
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【題目】在同溫同壓下,A容器中的氧氣(O2)和B容器中的氨氣(NH3)所含的原子個數(shù)相同,則A、B兩容器中氣體的體積之比是( )
A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.無法比較
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【題目】在恒溫恒容容器中.可逆反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g)△H<0,不能說明已達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A. O2的消耗速率和NO2的生成速率之比為l:2
B. 反應(yīng)容器中壓強(qiáng)不隨時間變化而變化
C. 混合氣體顏色深淺保持不變
D. 混合氣體平均分子量保持不變
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【題目】某KNO3溶液中含雜質(zhì)KCl和Ca(NO3)2,現(xiàn)欲除去雜質(zhì),得到純凈的KNO3溶液,則加入試劑的正確順序是( )
A.AgNO3、K2CO3 B.AgNO3、K2CO3、HNO3
C.K2CO3、AgNO3 D.K2CO3、AgNO3、HNO3
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【題目】下列關(guān)于膠體應(yīng)用與其性質(zhì)的對應(yīng)不正確的是( )
A.鑒別膠體與濁液(丁達(dá)爾效應(yīng)) B.高壓除塵(電泳現(xiàn)象)
C.河海交匯處可沉積沙洲(聚沉) D.噴霧劑的應(yīng)用(布朗運動)
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【題目】有關(guān)下列圖像的分析錯誤的是
A.圖甲可表示對平衡N2(g)+3H2(g)2NH3(g)加壓、同時移除部分NH3時的速率變化
B.圖乙中a、b曲線可表示反應(yīng)H2(g)十I2(g)2HI(g)在有催化劑和無催化劑存在下建立平衡的過程
C.圖丙表示向CH3COOH溶液中逐漸加入CH3COONa固體后,溶液pH的變化
D.圖丁表示向醋酸溶液中加水時其導(dǎo)電性變化,則CH3COOH溶液的pH:a<b
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【題目】在不同溫度下,水溶液中c(H+)與c(OH-)有如圖所示關(guān)系。下列條件關(guān)于離子共存說法中正確的是
A. a點對應(yīng)的無色溶液中能大量存在:Fe3+、Na+、Cl-、SO42-
B. b點對應(yīng)的溶液中能大量存在:NH4+、Ca2+、AlO2-、I-
C. c點對應(yīng)的溶液中能大量存在:Na+、Ba2+、Cl-、CO32-
D. d點對應(yīng)的溶液中能大量存在:Na+、K+、SO32-、Cl-
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【題目】定量分析是化學(xué)實驗中重要的組成部分。
Ⅰ.中和熱的測定:
(1)在實驗室中,用50 mL 0.40 mol/L的鹽酸與50 mL 0.50mol/L的NaOH溶液反應(yīng)測定和熱。假設(shè)此時溶液密度均為1 g/cm3,生成溶液的比容熱c = 4.18 J/(g℃),實驗起始溫度為T1℃,終止溫度為T2℃,請寫出中和熱的計算式(寫出最后結(jié)果)△H=__________KJ/mol。
(2)1L1mol/LH2SO4溶液與2L1mol/LNaOH溶液完全反應(yīng),放出114.6 kJ的熱量。請寫出表示該反應(yīng)中和熱的熱化學(xué)方程式 。
Ⅱ.氧化還原滴定實驗與中和滴定類似。為測定某H2C2O4溶液的濃度,取該溶液于錐形瓶中,加入適量稀H2SO4后,用濃度為c mol/L KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。
(1)滴定原理為: (用離子方程式表示)。
(2)滴定時,KMnO4溶液應(yīng)裝在 (填“酸式”或“堿式”)滴定管中,達(dá)到滴定終點時的顏色變化為 。
(3)如圖表示50mL滴定管中液面的位置,此時滴定管中液面的讀數(shù)為 mL。
(4)為了減小實驗誤差,該同學(xué)一共進(jìn)行了三次實驗,假設(shè)每次所取H2C2O4溶液體積均為VmL,三次實驗結(jié)果記錄如下:
實驗次數(shù) | 第一次 | 第二次 | 第三次 |
消耗KMnO4溶液體積/mL | 26.32 | 24.02 | 23.98 |
從上表可以看出,第一次實驗中記錄消耗KMnO4溶液的體積明顯多于后兩次,其原因可能是 。
A.實驗結(jié)束時俯視刻度線讀取滴定終點時KMnO4溶液的體積
B.滴加KMnO4溶液過快,未充分振蕩,剛看到溶液變色,立刻停止滴定
C.第一次滴定盛裝標(biāo)準(zhǔn)液的滴定管裝液前用蒸餾水清洗過,未用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗,后兩次均用標(biāo)準(zhǔn)液潤洗
D.第一次滴定用的錐形瓶用待裝液潤洗過,后兩次未潤洗
(5)寫出計算H2C2O4的物質(zhì)的量濃度的最簡表達(dá)式:C= mol/L。
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