【題目】(15分)研究發(fā)現(xiàn),在CO2低壓合成甲醇反應(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物負載的Mn氧化物納米粒子催化劑具有高活性,顯示出良好的應用前景.回答下列問題:
(1)Co基態(tài)原子核外電子排布式為 . 元素Mn與O中,第一電離能較大的是 , 基態(tài)原子核外未成對電子數(shù)較多的是 .
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為和 .
(3)在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為 , 原因是 .
(4)硝酸錳是制備上述反應催化劑的原料,Mn(NO3)2中的化學鍵除了σ鍵外,還存在 .
(5)MgO具有NaCl型結構(如圖),其中陰離子采用面心立方最密堆積方式,X射線衍射實驗測得MgO的晶胞參數(shù)為a=0.420nm,則r(O2﹣)為nm.MnO也屬于NaCl型結構,晶胞參數(shù)為a'=0.448nm,則r(Mn2+)為nm.
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;O;Mn
(2)sp;sp3
(3)H2O>CH3OH>CO2>H2;常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點高于氣體;水分子中有兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵,而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵,所以水的沸點高于甲醇;二氧化碳的相對分子質量比氫氣大,所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高
(4)π鍵、離子鍵
(5);
【解析】解:(1)Co是27號元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基態(tài)原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 . 元素Mn與O中,由于O元素是非金屬性而Mn是過渡元素,所以第一電離能較大的是O,O基態(tài)原子價電子為2s22p4 , 所以其核外未成對電子數(shù)是2,而Mn基態(tài)原子價電子排布為3d54s2 , 所以其核外未成對電子數(shù)是5,因此核外未成對電子數(shù)較多的是Mn,
所以答案是:1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;O;Mn;(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的價層電子對數(shù)分別為2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的雜化形式分別為sp和sp3 ,
所以答案是:sp;sp3;(3)在CO2低壓合成甲醇反應所涉及的4種物質中,沸點從高到低的順序為H2O>CH3OH>CO2>H2 , 原因是常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點高于氣體;水分子中有兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵,而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵,所以水的沸點高于甲醇;二氧化碳的相對分子質量比氫氣大,所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高,
所以答案是:H2O>CH3OH>CO2>H2;常溫下水和甲醇是液體而二氧化碳和氫氣是氣體,液體的沸點高于氣體;水分子中有兩個氫原子都可以參與形成分子間氫鍵,而甲醇分子中只有一個羥基上的氫原子可用于形成分子間氫鍵,所以水的沸點高于甲醇;二氧化碳的相對分子質量比氫氣大,所以二氧化碳分子間作用力較大、沸點較高;(4)硝酸錳是離子化合物,硝酸根和錳離子之間形成離子鍵,硝酸根中N原子與3個氧原子形成3個σ鍵,硝酸根中有一個氮氧雙鍵,所以還存在π鍵,
所以答案是:π鍵、離子鍵;(5)因為O2﹣是面心立方最密堆積方式,面對角線是O2﹣半徑的4倍,即4r= a,解得r= nm;MnO也屬于NaCl型結構,根據晶胞的結構,Mn2+構成的是體心立方堆積,體對角線是Mn2+半徑的4倍,面上相鄰的兩個Mn2+距離是此晶胞的一半,因此有 nm,
所以答案是: ; .
【考點精析】本題主要考查了氫鍵的存在對物質性質的影響的相關知識點,需要掌握氫鍵主要存在于HF、H2O、NH3、CH3CH2OH分子間;故HF、H2O、NH3的沸點分別與同族氫化物沸點相比反常的高才能正確解答此題.
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】一定溫度下的密閉容器中發(fā)生反應2SO2 + O2 2SO3,下列說法正確的是
A. 2 molSO2和1 molO2反應可生成2 molSO3
B. 向上述反應中再加入18O2,達平衡時,18O只存在于SO3中
C. 升高溫度,只能加快2SO2+O22SO3(g)反應的正反應速率
D. 選擇適宜的催化劑能增大反應速率,提高生產效率
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】SCR和NSR技術可有效降低柴油發(fā)動機在空氣過量條件下的NOx排放.
(1)SCR(選擇性催化還原)工作原理:
①尿素[CO(NH2)2]水溶液熱分解為NH3和CO2 , 該反應的化學方程式: .
②反應器中NH3還原NO2的化學方程式: .
③當燃油中含硫量較高時,尾氣中SO2在O2作用下會形成(NH4)2SO4 , 使催化劑中毒.用化學方程式表示(NH4)2SO4的形成: .
④尿素溶液濃度影響NO2的轉化,測定溶液中尿素(M=60gmol﹣1)含量的方法如下:取a g尿素溶液,將所含氮完全轉化為NH3 , 所得NH3用過量的v1 mL c1 molL﹣1H2SO4溶液吸收完全,剩余H2SO4用v2mL c2 molL﹣1NaOH溶液恰好中和,則尿素溶液中溶質的質量分數(shù)是 .
(2)NSR(NOx儲存還原)工作原理:
NOx的儲存和還原在不同時段交替進行,如圖a所示.
①通過BaO和Ba(NO3)2的相互轉化實驗NOx的儲存和還原.儲存NOx的物質是 .
②用H2模擬尾氣中還原性氣體研究了Ba(NO3)2的催化還原過程,該過程分兩步進行,圖b表示該過程相關物質濃度隨時間的變化關系.第一步反應消耗的H2與Ba(NO3)2的物質的量之比是 .
③還原過程中,有時會產生笑氣(N2O).用同位素示蹤法研究發(fā)現(xiàn)笑氣的產生與NO有關.在有氧條件下15NO與NH3以一定比例反應時,得到的笑氣幾乎都是15NNO.將該反應的化學方程式補充完整: .
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】(14分)某混合物漿液含有Al(OH)3、MnO2和少量Na2CrO4 . 考慮到膠體的吸附作用使Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小組利用設計的電解分離裝置(見圖),使?jié){液分離成固體混合物和含鉻元素溶液,并回收利用.回答Ⅰ和Ⅱ中的問題.
Ⅰ.固體混合物的分離和利用(流程圖中的部分分離操作和反應條件未標明)
(1)反應①所加試劑NaOH的電子式為 . B→C的反應條件為 , C→Al的制備方法稱為 .
(2)該小組探究反應②發(fā)生的條件.D與濃鹽酸混合,不加熱,無變化;加熱有Cl2生成,當反應停止后,固體有剩余,此時滴加硫酸,又產生Cl2 . 由此判斷影響該反應有效進行的因素有(填序號) .
a.溫度 b.Cl﹣的濃度 c.溶液的酸度
(3)0.1mol Cl2與焦炭、TiO2完全反應,生成一種還原性氣體和一種易水解成TiO2xH2O的液態(tài)化合物,放熱4.28kJ,該反應的熱化學方程式為 .
Ⅱ含鉻元素溶液的分離和利用
(4)用惰性電極電解時,CrO42﹣能從漿液中分離出來的原因是 , 分離后含鉻元素的粒子是;陰極室生成的物質為(寫化學式).
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列敘述中正確的是( )
A. 陽離子一定含有金屬元素, 陰離子一定只含有非金屬元素
B. 某金屬元素的陽離子和某非金屬元素的陰離子組成的物質一定是純凈物
C. 全部由非金屬組成的化合物一定是共價化合物
D. 金屬鉀不可能從鹽的水溶液中置換出金屬單質
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】X、Y、L、M為核電荷數(shù)依次增大的前20號主族元素。X2是最輕的氣體,Y、L與M三種元素的質子數(shù)均為5的倍數(shù);卮鹣铝袉栴}:
(1)X與L組成的最簡單化合物的電子式為。
(2)X與M組成的物質為(填“共價”或“離子”)化合物,該物質可作為野外工作的應急燃料,其與水反應的化學方程式為。
(3)Y在周期表中的位置是 , 其含氧酸的化學式為。
(4)L與M形成的化合物中L的化合價是。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】對于玻璃器皿上粘有的一些水洗不掉的殘留物,其洗滌方法正確的是( )
①殘留在試管內壁上的碘,用酒精洗滌
②盛放過苯酚的試劑瓶中殘留的苯酚用酒精洗滌
③做銀鏡反應后試管壁上的銀鏡,用稀氨水洗滌
④黏附在試管壁上的油脂,用熱堿液洗滌.
A.①③④
B.②③④
C.①②④
D.①②③④
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