【題目】碳是地球上組成生命的最基本的元素之一。按要求回答:
(1)碳原子核外有________種不同空間運動狀態(tài)的電子,第一電離能介于B和C之間的元素的名稱為_________。
(2)碳元素能形成多種無機物。
①CO32-的立體構(gòu)型是_______________。
②MgCO3分解溫度比CaCO3低的原因是_________________________。
③石墨與鉀可形成石墨夾層離子晶體C8K(如圖),其結(jié)構(gòu)為每隔一層碳原子插入一層鉀原子,與鉀原子層相鄰的上下兩層碳原子排列方式相同,則與鉀最近等距的配位碳原子有_________個。
(3)碳也可形成多種有機化合物,下圖所示是一種嘌呤和一種吡啶的結(jié)構(gòu),兩種分子中所有原子都在一個平面上。
①1 mol 吡啶分子中含有σ鍵數(shù)目是__________。
②嘌呤結(jié)構(gòu)中N原子的雜化方式為________。
③嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,解釋原因________________________________。
(4)將立方金剛石中的每個碳原子用一個由4個碳原子組成的正四面體結(jié)構(gòu)單元取代可形成碳的一種新型三維立方晶體結(jié)構(gòu)——T-碳。已知T-碳密度為ρ g/cm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,則T-碳的晶胞參數(shù)a=________ pm (寫出表達式即可)。
【答案】4 鈹 平面三角形 氧化鎂晶格能比氧化鈣大,使得鎂離子比鈣離子更容易結(jié)合碳酸根中的氧離子 12 10NA sp2 孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對之間的斥力,斥力大,鍵角大 ×1010
【解析】
(1)碳原子核外有6個電子,電子排布式為1s22s22p2,據(jù)此判斷不同空間運動狀態(tài)的電子數(shù)目;同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,ⅡA族、VA族第一電離能高于相鄰元素,據(jù)此結(jié)合元素周期表分析解答;
(2)①CO32-中C的價層電子對數(shù)=3+=3,據(jù)此分析判斷;
②根據(jù)金屬陽離子結(jié)合氧離子的能力大小分析解答;
③根據(jù)石墨與鉀可形成石墨夾層離子晶體C8K的結(jié)構(gòu)圖,2層碳原子中插入一層鉀原子,與鉀最近等距的碳原子有上下2層中對應(yīng)的2個六邊形,據(jù)此判斷;
(3)①1個單鍵為1個σ鍵,1個雙鍵為1個σ鍵和1個π鍵,根據(jù)吡啶()的結(jié)構(gòu)分析判斷;
②嘌呤分子為平面結(jié)構(gòu),N形成3根共價鍵,根據(jù)雜化軌道理論分析判斷;
③孤電子對與鍵合電子對之間的斥力>鍵合電子對與鍵合電子對之間的斥力,據(jù)此解答;
(4)根據(jù)圖示計算一個T-碳晶胞中含有的碳原子數(shù),從而計算1molT-碳晶胞的質(zhì)量,結(jié)合T-碳的密度計算T-碳的晶胞參數(shù)a。
(1)碳原子核外有6個電子,電子排布式為1s22s22p2,其中2p上的3個原子軌道互相垂直,一共有4種不同空間運動狀態(tài)的電子;同周期主族元素隨原子序數(shù)增大第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA族、VA族滿足全充滿或半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的,第二周期中,第一電離能介于B元素和C元素間的元素是Be,名稱為鈹,故答案為:4;鈹;
(2)①CO32-中C的價層電子對數(shù)=3+=3,采用sp2雜化,立體構(gòu)型為平面三角形,故答案為:平面三角形;
②在離子晶體中,離子半徑越小晶格能越大,所以在第ⅡA族金屬碳酸鹽中,陽離子半徑越小對氧的吸引力越大,就越容易導(dǎo)致碳酸根的分解,所以在第ⅡA族中,隨著原子序數(shù)的增加,原子半徑增大,碳酸鹽的分解溫度也增大,所以MgCO3分解溫度比CaCO3低,故答案為:氧化鎂晶格能比氧化鈣大,使得鎂離子比鈣離子更容易結(jié)合碳酸根中的氧離子;
③根據(jù)石墨與鉀可形成石墨夾層離子晶體C8K的結(jié)構(gòu)圖,與鉀最近等距的配位碳原子有上下2層中對應(yīng)的2個六邊形上的12個碳原子,故答案為:12;
(3)①1個單鍵為1個σ鍵,1個雙鍵為1個σ鍵和1個π鍵,1 mol 吡啶()分子中含有σ鍵數(shù)目是10NA,故答案為:10NA;
②嘌呤分子為平面結(jié)構(gòu),N形成3根共價鍵,根據(jù)雜化軌道理論,則N原子的雜化方式為sp2雜化,故答案為:sp2;
③根據(jù)VSEPR理論,孤電子對對鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對對鍵合電子對之間的斥力,導(dǎo)致鍵合電子對與鍵合電子對之間的夾角減小,因此嘌呤中軌道之間的夾角∠1比∠2大,故答案為:孤電子對與鍵合電子對之間的斥力大于鍵合電子對之間的斥力,斥力大,鍵角大;
(4)一個金剛石晶胞中,含有C的數(shù)目為8×+6×+4=8,將每個C原子換成四面體結(jié)構(gòu)的C,則T-碳晶胞中含有碳原子數(shù)目為8×4個,取1mol這樣的晶胞,則有NA個這樣的晶胞,則1molT-碳晶胞的質(zhì)量為m=12×8×4g,T-碳密度為ρ g/ cm3,則1個晶胞的體積為= cm3,則T-碳的晶胞參數(shù)a= cm =×1010pm,故答案為:×1010。
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【題目】將Na、Mg、Al各0.3mol分別放入足量的HCl中,同溫同壓下產(chǎn)生的氣體的體積比是( )
A. 1 : 2 : 3 B. 6 : 3 : 2 C. 3 : 1 : 1 D. 1 : 1 : 1
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【題目】用化學(xué)原理和相應(yīng)的方程式解釋生活中的現(xiàn)象。
(1) 碳酸鈣高溫分解生成氧化鈣和二氧化碳的化學(xué)反應(yīng)中,S______0;
(2)明礬水溶液的pH_______7, 請用離子方程式說明原因______;
(3)鹽堿地(含有氯化鈉,碳酸鈉)不利于作物生長。通過施加適量石膏可以降低土壤堿性。試用水解方程式分別表示鹽堿地產(chǎn)生堿性的原因______________;以及用石膏降低其堿性的反應(yīng)原理______________;
(4)請寫出硫酸鋇的溶解平衡方程式______________;并說明為什么在洗滌硫酸鋇沉淀時,采用0.010mol/L的硫酸進行洗滌______________
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【題目】下列圖像與對應(yīng)敘述相符合的是
A. 圖甲表示某可逆反應(yīng)物質(zhì)的濃度隨時間的變化,且在t時刻達到平衡狀態(tài)
B. 圖乙表示向CH3COOH溶液中通入NH3至過量的過程中溶液導(dǎo)電性的變化
C. 圖丙表明合成氨反應(yīng)時放熱反應(yīng),b表示在反應(yīng)體系中加入了催化劑
D. 圖丁表示向CH3COOH溶液中逐漸加入CH3COONa固體后,溶液pH的變化
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【題目】氯化亞銅是化工和印染等行業(yè)的重要原料,廣泛用作有機合成的催化劑。
Ⅰ.甲采用CuCl2·2H2O熱分解法制備CuCl,裝置如圖。
(1)儀器X的名稱是_______________,C中燒杯的試劑可以是__________。
(2)“氣體入口”通入的氣體是_______。
(3)反應(yīng)結(jié)束后,取所得產(chǎn)品分析,發(fā)現(xiàn)其中含有氧化銅,其可能原因是______________。
Ⅱ.乙另取純凈CuCl2固體用如下方法制備CuCl。
(4)操作②中反應(yīng)的離子方程式為___________________。
(5)操作①中若用100 mL 10 mol/L鹽酸代替0.2 mol/L鹽酸,再通入SO2后,無白色沉淀產(chǎn)生。對此現(xiàn)象有如下兩種猜想:
猜想一:c(H+)過大導(dǎo)致白色沉淀溶解。為驗證此猜想,取75gCuCl2固體、100 mL0.2 mol/L鹽酸及________mL10.0mol/LH2SO4配制成200 mL溶液,再進行操作②,觀察是否有白色沉淀產(chǎn)生。
猜想二:_______________。請設(shè)計實驗說明該猜想是否成立:_________________。
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【題目】已知拆開1mol氫氣中的化學(xué)鍵需要消耗436kJ能量,拆開1mol氧氣中的化學(xué)鍵需要消耗498kJ能量,根據(jù)圖中的能量圖,回答下列問題:
(1)分別寫出①②的數(shù)值:
①____________; ② ____________ ;
(2)生成H2O(g)中的1mol H-O鍵放出____________kJ的能量;
(3)已知:H2O(l)= H2O(g) △H = +44 kJ·mol-1 ,試寫出氫氣在氧氣中完全燃燒生成液態(tài)水的熱化學(xué)方程式:_____________________________________。
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【題目】25℃下,現(xiàn)有0.1mol·L-1的H2SO4和0.1 mol·L-1一元弱酸HA兩種溶液。
(1)寫出0.1 mol·L-1一元弱酸HA的電離方程式___________________。
(2)0.1mol·L-1的H2SO4中水電離出的C(H+)為_____________________。
(3)向0.1mol·L-1的硫酸中加入一定體積的pH=13的NaOH溶液,反應(yīng)后溶液的pH為2,則所需NaOH溶液與硫酸的體積比為___________________;
(4)向0.1 mol·L-1一元弱酸HA加入一定體積的水,在此過程中,下列數(shù)值變大的是_________________。
①c(H+) ②n(A-) ③c(OH-) ④ Ka ⑤c(A-)/ c(HA)
(5)實驗室在配制溶液時,一些物質(zhì)存在水解的情況,在配制Fe2(SO4)3溶液時,Fe3+也存在水解,請書寫水解離子方程式____________________________。
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【題目】在一定條件下,在容積為2L的密閉容器中,將2 mol 氣體M和3 mol N氣體混合,發(fā)生如下反應(yīng):2M(g) + 3N(g) x Q(g) +3R(g),該反應(yīng)達平衡時,生成2.4mol R,并測得Q的濃度為0.4 mol/L,下列有關(guān)敘述正確的是
A. x值為2 B. 混合氣體的密度增大
C. N的轉(zhuǎn)化率為20% D. 平衡時N的濃度為0.3 mol/L
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是
A. 在含CO32-總數(shù)為NA的Na2CO3溶液中,Na+總數(shù)為2NA
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L乙烷和丙烯的混合物中含氫原子數(shù)目為0.6NA
C. 將0.1 mol H2和0.2 mol I2(g)充入密閉容器中充分反應(yīng)后,生成的H-I鍵數(shù)目為0.2NA
D. 常溫下,電解1 L的精制食鹽水,一段時間后測得溶液pH為11,則電解過程中通過導(dǎo)線的電子數(shù)目為0.002NA
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