【題目】離子液體是一類(lèi)具有很高應(yīng)用價(jià)值的綠色溶劑和催化劑,其中的EMIM+離子由H、C、N三種元素組成,結(jié)構(gòu)如圖所示。回答下列問(wèn)題:
(1)碳原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為__________,基態(tài)碳原子中,核外電子占據(jù)的最高能級(jí)的電子云輪廓圖為_________形。
(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論,NH3、NO3-、NO2-中,中心原子價(jià)層電子對(duì)數(shù)不同于其他兩種粒子的是_______;NO3-與NO2-中O-N-O的鍵角:NO3-____ NO2-(填“<”、“>”“=”)。
(3)EMIM+離子與金屬陽(yáng)離子形成的離子化合物常溫下呈液態(tài)的原因是____________。
(4)EMIM+離子中,碳原子的雜化軌道類(lèi)型為___________。分子中的大π鍵可用符號(hào)πnm表示,其中m代表參與形成的大π鍵原子數(shù),n代表參與形成的大π鍵電子數(shù),則EMIM+離子中的大π鍵應(yīng)表示為________。
(5)立方氮化硼硬度僅次于金剛石,但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金剛石,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。立方氮化硼屬于_______晶體,其中硼原子的配位數(shù)為_______。已知:立方氮化硼密度為dg/cm3,B原子半徑為xpm,N原子半徑為ypm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞中原子的空間利用率為________(列出化簡(jiǎn)后的計(jì)算式)。
【答案】 啞鈴 NH3 > EMIM+離子為多核離子,其半徑大,與金屬陽(yáng)離子作用的晶格能小,因而常溫下為液體 sp2 、sp3 π56 原子 4
【解析】
(1)碳元素為主族元素,價(jià)層電子是最外層電子數(shù);核外電子占據(jù)最高能級(jí)是p能級(jí),據(jù)此分析;
(2)根據(jù)價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵+孤電子對(duì)數(shù)進(jìn)行分析;
(3)離子化合物熔沸點(diǎn)受晶格能的影響,晶格能與半徑、所帶電荷數(shù)有關(guān),據(jù)此分析;
(4)利用雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù),根據(jù)大π鍵的表示進(jìn)行分析;
(5)根據(jù)晶體的性質(zhì)進(jìn)行分析,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),1個(gè)B原子連有4個(gè)N,即配位數(shù)為4,空間利用率=,進(jìn)行分析;
(1)碳原子排布式為1s22s22p2,碳原子價(jià)層電子數(shù)等于最外層電子數(shù),其碳原子價(jià)層電子的軌道表達(dá)式為;最高能級(jí)為2p,形狀為啞鈴型或紡錘形;
答案::?jiǎn)♀徯突蚣忓N形;
(2) 價(jià)層電子對(duì)數(shù)=σ鍵數(shù)+孤電子對(duì)數(shù),則NH3、NO3-、NO2-中心原子的價(jià)層電子對(duì)分別為4、3、3,不同于其他兩種粒子的是NH3,NO3-和NO2-中心原子均采用sp2雜化,NO3-中N不存在孤電子對(duì),NO2-中N原子存在一對(duì)孤對(duì)電子,利用孤電子對(duì)數(shù)之間的斥力>孤電子對(duì)-成鍵電子對(duì)之間的斥力>成鍵電子對(duì)之間的斥力,因此NO2-中O-N-O的鍵角小于NO3-;
答案:NH3;>;
(3)離子化合物的熔沸點(diǎn)受晶格能的影響,晶格能與半徑、所帶電荷數(shù)有關(guān),EMIM+離子為多核離子,其半徑大,與金屬陽(yáng)離子作用的晶格能小,因而常溫下為液體;
答案:EMIM+離子為多核離子,其半徑大,與金屬陽(yáng)離子作用的晶格能小,因而常溫下為液體;
(4)利用雜化軌道數(shù)等于價(jià)層電子對(duì)數(shù),EMIM+離子中,碳原子的雜化軌道類(lèi)型為sp2 、sp3,EMIM+離子中大π鍵的構(gòu)成部分為:,其中C、N原子均為sp2雜化,每個(gè)C原子提供1個(gè)電子,每個(gè)N原子提供2個(gè)電子,對(duì)外失去一個(gè)電子,大π鍵為π56;
答案:sp2 、sp3;π56;
(5)由于立方氮化硼硬度僅次于金剛石,但熱穩(wěn)定性遠(yuǎn)高于金剛石,這是原子晶體的特點(diǎn),因此該晶體為原子晶體;根據(jù)晶胞,一個(gè)B與四個(gè)N原子相連,B的配位數(shù)為4;晶胞中原子的空間利用率=,根據(jù)晶胞,B原子的個(gè)數(shù)=4,N原子個(gè)數(shù)為4,原子的體積=cm3,晶體的體積=cm3,空間利用率為;
答案:原子;4;。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】銅鋅原電池(如圖)工作時(shí),下列敘述錯(cuò)誤的是( )
A. 正極反應(yīng)為:Cu2++2e–= Cu
B. 電池反應(yīng)為:Zn+Cu2+=Zn2+ +Cu
C. 在外電路中,電子從負(fù)極流向正極
D. 鹽橋中的K+移向ZnSO4溶液
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硼氫化鈉(NaBH4)可用作還原劑和塑料發(fā)泡劑。它在催化劑作用下與水反應(yīng)獲取氫氣的微觀(guān)過(guò)程如圖所示。下列說(shuō)法不正確的是
A.NaBH4中氫元素的化合價(jià)為+1價(jià)
B.若用D2O代替H2O,反應(yīng)后生成的氣體中含有H2、HD和D2
C.通過(guò)控制催化劑的用量和表面積,可以控制氫氣的產(chǎn)生速率
D.NaBH4 與水反應(yīng)的離子方程式為:BH4-+4H2O=B(OH)4-+4H2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在1200 ℃時(shí),天然氣脫硫工藝中會(huì)發(fā)生下列反應(yīng):H2S(g)+O2(g)= SO2(g)+H2O(g) ΔH1,H2S(g)+O2(g)= S(g)+H2O(g) ΔH2,2H2S(g)+SO2(g)= S2(g)+2H2O(g) ΔH3,2S(g)= S2(g) ΔH4 ,則ΔH4的正確表達(dá)式為( )
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH3-3ΔH2)B.ΔH4=(3ΔH2-ΔH1-ΔH3)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH3-3ΔH2)D.ΔH4=(ΔH1-ΔH3-3ΔH2)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮及其化合物如NH3及銨鹽、N2H4、N2O4等在中學(xué)化學(xué)、化工工業(yè)、國(guó)防等領(lǐng)域占有重要地位。
(1)已知反應(yīng)NO2(g)+CO(g)=NO(g)+CO2(g)的能量變化如圖所示,下列說(shuō)法正確的是___。
A.圖中A→B的過(guò)程為放熱過(guò)程
B.1molNO2和1molCO的鍵能總和大于1molNO和1molCO2的鍵能總和
C.該反應(yīng)為氧化還原反應(yīng)
D.1molNO2(g)和1molCO(g)的總能量低于1molNO(g)和1molCO2(g)的總能量
(2)N2O4與NO2之間存在反應(yīng)N2O4(g)2NO2(g)。將一定量的N2O4放入恒容密閉容器中,測(cè)得其平衡轉(zhuǎn)化率[a(N2O4)]隨溫度的變化如圖所示。
①由圖推測(cè)該反應(yīng)的△H___0(填“>”或“<”),理由為___。
②圖中a點(diǎn)對(duì)應(yīng)溫度下,已知N2O4的起始?jí)簭?qiáng)為108kPa,則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=__kPa(用平衡分壓代替平衡濃度計(jì)算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分?jǐn)?shù))。
③在一定條件下,該反應(yīng)N2O4、NO2的消耗速率與自身壓強(qiáng)間存在關(guān)系v(N2O4)=k1p(N2O4),v(NO2)=k2p2(NO2),其中k1、k2是與反應(yīng)溫度有關(guān)的常數(shù)。相應(yīng)的速率壓強(qiáng)關(guān)系如圖所示,一定溫度下,k1、k2與平衡常數(shù)Kp的關(guān)系是k1=__。
(3)以四甲基氯化銨[(CH3)4NCl]水溶液為原料,通過(guò)電解法可以制備四甲基氫氧化銨[(CH3)4NOH],裝置如圖所示。
①收集到(CH3)4NOH的區(qū)域是___(填a、b、c或d)。
②寫(xiě)出電解池總反應(yīng)(化學(xué)方程式)___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的工具和基礎(chǔ)。下列有關(guān)化學(xué)用語(yǔ)的使用正確的是
A.食醋呈酸性的原因是:CH3COOH+H2O=CH3COO-+H3O+
B.純堿溶液呈堿性的原因是:CO32-+2H2OH2CO3+2OH-
C.用鐵作陽(yáng)極,電解飽和食鹽水的離子方程式:Fe+2H2OFe(OH)2+H2↑
D.表示氫氣燃燒熱的熱化學(xué)方程式為:2H2(g)+O2(g)=2H2O(l);H=-571.6KJ·mol—1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列說(shuō)法正確的是
A.甲烷的燃燒熱為890.3kJ/mol,則甲烷燃燒的熱化學(xué)方程式可表示為:CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)H=-890.3kJ/mol
B.同種金屬作為原電池的正極比作為電解池的陽(yáng)極腐蝕得更快
C.向稀硫酸與蔗糖共熱后的溶液中滴加銀氨溶液,水浴加熱,未見(jiàn)銀鏡,不能說(shuō)明蔗糖沒(méi)有水解
D.的二氯代物有三種
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由含碘廢水制取碘酸鉀的一種工藝如下:
“制KI(aq)”時(shí),該溫度下水的離子積為Kw=1.0×10-13,Ksp[Fe(OH)2]=9.0×10-15。為避免0.9 mol·L-1 FeI2溶液中Fe2+水解生成膠狀物吸附I-,起始加入K2CO3必須保持溶液的pH不大于______。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】醋酸和鹽酸分別是常見(jiàn)的一元弱酸和強(qiáng)酸.
(1)醋酸在水溶液中的電離方程式為_________________。
(2)科學(xué)家提出了用酸度(AG)表示溶液酸堿性的概念,規(guī)定:AG=lg則pH=3的醋酸溶液的AG=_________________。
(3)用0.1molL﹣1NaOH溶液分別滴定體積均為20.00mL濃度均為0.1molL﹣1的鹽酸和醋酸溶液,得到滴定過(guò)程中溶液pH隨加入NaOH溶液體積而變化的兩條滴定曲線(xiàn)。
①滴定醋酸的曲線(xiàn)是________________(填“I”或“II”)。
②V1和V2的關(guān)系:V1_________V2(填“>”、“=”或“<”)。
③M點(diǎn)對(duì)應(yīng)的溶液中,各離子的物質(zhì)的量濃度由大到小的順序是________________。
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