【題目】碳族元素及其化合物廣泛存在于自然界中,請回答下列問題:
Ⅰ鍺是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為______。
與C是同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、三鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因可能是______。
比較下表中鍺鹵化物的熔點(diǎn)和沸點(diǎn),分析其變化規(guī)律及原因
熔點(diǎn) | 26 | 146 | |
沸點(diǎn) | 186 | 約400 |
光催化還原制備的反應(yīng)中,帶狀納米是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O的電負(fù)性由大至小的順序是______。
Ⅱ碳元素的単質(zhì)有多種形式,其化合物在電子、材料等領(lǐng)域亦應(yīng)用廣泛。下圖所示依次是、石墨和金剛石的結(jié)構(gòu)圖。金剛石、石墨烯指單層石墨中碳原子的雜化形式分別為______、______。
屬于______晶體,石墨屬于______晶體。
一種含碳磁性材料的單晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。
原子坐標(biāo)參數(shù)表示晶胞內(nèi)部各原子的相對(duì)位置。上圖所示晶胞結(jié)構(gòu)中A的原子坐標(biāo)參數(shù)為0,,B為1,,則該晶胞中碳原子的原子坐標(biāo)為______。
在晶體中的堆積方式為______填“簡單立方”“體心立方”“面心立方最密”或”六方最密”堆積。
若該晶胞的邊長為apm,表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則該晶體密度的表達(dá)式為______。
【答案】 Ge原子半徑大,原子間形成的單鍵較長,軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成鍵 分子 混合 面心立方最密
【解析】
是32號(hào)元素,其原子核外有32個(gè)電子,K、L、M能層電子已經(jīng)充滿,N能層4s能級(jí)有2個(gè)電子、4p能級(jí)有2個(gè)電子;
原子半徑大,難以通過“肩并肩”方式形成鍵;
鍺的鹵化物都是分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高;
元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大;
根據(jù)圖知,石墨中每個(gè)C原子形2個(gè)共價(jià)單鍵、1個(gè)共價(jià)雙鍵,則每個(gè)C原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、金剛石中每個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,則價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷C原子雜化方式;
晶體組成微粒為60個(gè)碳原子組成的分子;石墨片層內(nèi)以共價(jià)鍵結(jié)合,片層之間以分子間作用力結(jié)合;
根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)運(yùn)用分?jǐn)偡ㄟM(jìn)行相關(guān)計(jì)算。
是32號(hào)元素,位于第四周期第IVA族,基態(tài)Ge原子核外電子排布式為:或,故答案為:;
雖然Ge與C同族元素,C原子之間可以形成雙鍵、叁鍵,但考慮Ge的原子半徑大,難以通過“肩并肩”方式形成鍵,所以Ge原子之間難以形成雙鍵或叁鍵,故答案為:Ge原子半徑大,原子間形成的單鍵較長,軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成鍵;
鍺的鹵化物都是分子晶體,分子間通過分子間作用力結(jié)合,對(duì)于組成與結(jié)構(gòu)相似的分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量越大,分子間作用力越強(qiáng),熔沸點(diǎn)越高,由于相對(duì)分子質(zhì)量:,故沸點(diǎn):,故答案為:、、的熔、沸點(diǎn)依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,分子量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強(qiáng);
元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性越大,這幾種元素的非金屬性,所以電負(fù)性,故答案為:;
根據(jù)圖知,石墨中每個(gè)C原子形2個(gè)共價(jià)單鍵、1個(gè)共價(jià)雙鍵,則每個(gè)C原子的價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是3、金剛石中每個(gè)C原子形成4個(gè)共價(jià)鍵,則價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4,根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知,石墨中C原子采用雜化、金剛石中C原子采用雜化,故答案為:;;
晶體組成微粒為60個(gè)碳原子組成的分子,屬于分子晶體;石墨片層內(nèi)以共價(jià)鍵結(jié)合,片層之間以分子間作用力結(jié)合,為混合晶體,故答案為:分子;混合;
上圖所示晶胞結(jié)構(gòu)中A的原子坐標(biāo)參數(shù)為(0,0,0),B為(0,1,1),則該晶胞中碳原子在x、y、z軸的投影都是,所以C原子坐標(biāo)參數(shù)為,故答案為:;
在晶胞的面心上,為面心立方最密堆積,故答案為:面心立方最密;
若該晶胞的邊長為apm,晶胞體積為,該晶胞中C原子個(gè)數(shù)是1、Sn原子個(gè)數(shù)、Mn原子個(gè)數(shù),該晶體密度,故答案為:。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在容積為1.00L的容器中,通入一定量的N2O4,發(fā)生反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g),隨溫度升高,混合氣體的顏色變深。
回答下列問題:
(1)反應(yīng)的△H______0(填“大于”“小于”);100℃時(shí),體系中各物質(zhì)濃度隨時(shí)間變化如上圖所示。在0~60s時(shí)段,反應(yīng)速率v(N2O4)為___________molL-1s-1反應(yīng)的平衡常數(shù)K1為___________。
(2)100℃時(shí)達(dá)到平衡后,改變反應(yīng)溫度為T,c(N2O4)以0.0020 molL-1s-1的平均速率降低,經(jīng)10s又達(dá)到平衡。
①T_______100℃(填“大于”“小于”),判斷理由是_____。
②列式計(jì)算溫度T是反應(yīng)的平衡常數(shù)K2___________
(3)溫度T時(shí)反應(yīng)達(dá)平衡后,將反應(yīng)容器的容積減少一半,平衡向___________(填“正反應(yīng)”或“逆反應(yīng)”)方向移動(dòng),判斷理由是___________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用多孔石墨電極完成下列實(shí)驗(yàn):
下列對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋或推測不合理的是 ( )
A.I中,b極反應(yīng):2H2O-4e-=== O2↑+4 H+
B.Ⅱ中,析出紅色固體:Cu2++H2 === Cu+2H+
C.Ⅲ中,只可能發(fā)生反應(yīng):2Ag++Cu === Cu2++2Ag
D.I中,a極上既發(fā)生了化學(xué)過程,也發(fā)生了物理過程
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)某溫度下,在2L密閉容器中,充入2.4mol CO2和4.4molH2,發(fā)生合成甲醇的反應(yīng),CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),測得甲醇的物質(zhì)的量濃度隨時(shí)間的變化圖像如圖(1)中的曲線I,則前4分鐘ν(CO2)=___;若在1 min時(shí),改變某一反應(yīng)條件,曲線I變?yōu)榍II,則改變的條件為___;該溫度下反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)為___。
(2)在另一溫度下發(fā)生合成甲醇的反應(yīng),如圖(2)關(guān)閉K,向A容器中充入1molCO2和4molH2,向B容器中充入1.2molCO2和4.8molH2,兩容器分別發(fā)生上述反應(yīng)。已知起始時(shí)容器A和B的體積均為aL,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)容器B的體積為0.9aL,維持其他條件不變,若打開K一段時(shí)間后重新達(dá)到平衡,容器B的體積為___L(不考慮溫度的變化,P為可自由滑動(dòng)活塞,不考慮活塞的摩擦力)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】連二次硝酸(H2N2O2)是一種二元酸,可用于制N2O氣體。
(1)常溫下,用0.01mol/L的NaOH溶液滴定10mL0.01mol/L的H2N2O2溶液,測得溶液pH與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。
c點(diǎn)時(shí)溶液中各離子濃度由大到小的順序?yàn)?/span>___;
②b點(diǎn)時(shí)溶液中c(N2O22-)___c(H2N2O2)(填“>”“<”或“=”);
(2)硝酸銀溶液和連二次硝酸鈉溶液混合,可以得到黃色的連二次硝酸銀沉淀,向該分散系中滴加硫酸鈉溶液,當(dāng)白色沉淀和黃色沉淀共存時(shí),分散系中=___。
[已知KSP(Ag2SO4)=1.4×10-5、KSP(Ag2N2O2)=5.6×10-9 ]。
(3)常溫下,向b mol/L醋酸鈉溶液中滴加等體積的amol/L的鹽酸,使溶液恰好呈中性,則醋酸的電離平衡常數(shù)=___(用含a、b的代數(shù)式表示)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【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)(填“s”“p”“d”或“ds”)。
②C、N、O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是未來的火箭燃料,二者結(jié)構(gòu)相似。
①有關(guān)C60和N60的說法中正確的是_________。
A.C60和N60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,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___________ (填“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(1/2,1/2,0),C(1/2,0,1/2),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·cm-3(用含R、NA的式子表示)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】農(nóng)業(yè)對(duì)化肥的需求是合成氨工業(yè)發(fā)展的持久推動(dòng)力。
(1)氮原子最外電子層上有________種能量不同的電子,其原子核外存在________對(duì)自旋相反的電子。
(2)一定溫度、壓強(qiáng)下,氮?dú)夂蜌錃夥磻?yīng)生成1mol氨氣的過程中能量變化示意圖如右,請寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)反應(yīng)方程式:_____________。(Q的數(shù)值用含字母a、b的代數(shù)式表示)
下圖表示500℃、60.0MPa條件下,原料氣H2和N2的投料比與平衡時(shí)NH3體積分?jǐn)?shù)的關(guān)系。
(3)工業(yè)上合成氨的溫度一般控制在500℃,原因是____________________。
根據(jù)圖中a點(diǎn)數(shù)據(jù)計(jì)算N2的平衡體積分?jǐn)?shù)為__________。
(4)硫化銨晶體與晶體硅相比較,____________的熔點(diǎn)較高,原因是___________。
(5)寫出等物質(zhì)的量濃度等體積的硫酸氫鈉與硫化銨溶液反應(yīng)的離子方程________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】【化學(xué)—物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】如右圖是元素周期表的一部分。已知R的核電荷數(shù)小于36,氣態(tài)氫化物沸點(diǎn):MHn>YHn。
(1)表中五種元素第一電離能最大的是 (填元素符號(hào)),Y的最簡單氫化物分子的空間構(gòu)型為 ,基態(tài)R原子中有 個(gè)未成對(duì)電子。
(2)Y的最高價(jià)氧化物熔點(diǎn)比M的最高價(jià)氧化物熔點(diǎn)低,原因是 ,YZ-中σ鍵與π鍵的個(gè)數(shù)比為 。
(3)YO32-中Y原子的雜化方式是 ,寫出一種與YO32-互為等電子體的粒子 (用化學(xué)符號(hào)表示)。
(4)Z的一種常見氫化物能與硫酸銅反應(yīng)生成配合物。請用結(jié)構(gòu)簡式表示該配合物中的陽離子: 。
(5)如圖為某金屬單質(zhì)的面心立方晶胞結(jié)構(gòu)示意圖,該晶體中配位數(shù)是 ;測得此晶體的密度為2.7g.cm-3,晶胞的邊長為0.405nm,則此金屬原子的相對(duì)原子質(zhì)量為 (結(jié)果保留整數(shù))。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某化學(xué)興趣小組對(duì)教材中乙醇氧化及產(chǎn)物檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)和創(chuàng)新,其改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,按圖組裝好儀器,裝好試劑。下列有關(guān)改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是
A.點(diǎn)燃酒精燈,輕輕推動(dòng)注射器活塞即可實(shí)現(xiàn)乙醇氧化及部分產(chǎn)物的檢驗(yàn)
B.銅粉黑紅變化有關(guān)反應(yīng)為:2Cu+O22CuO、C2H5OH+CuOCH3CHO+Cu+H2O
C.硫酸銅粉末變藍(lán),說明乙醇氧化反應(yīng)生成了水
D.在盛有新制氫氧化銅懸濁液的試管中能看到磚紅色沉淀
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