【題目】氮和氮的相關(guān)化合物在很多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請(qǐng)回答:
I.搭載“神舟十一號(hào)”的長(zhǎng)征-2F火箭使用的推進(jìn)劑燃料由N、H兩種元素組成,且原子個(gè)數(shù)N:H=1:2,其水溶液顯堿性。
(1)該物質(zhì)中N原子的雜化方式為________,溶于水呈堿性的原因?yàn)?/span>___________(用離子方程式表示)。
(2)氮元素的第一電離能比相鄰的氧元素大,其原因?yàn)?/span>________________。
II.笑氣(N2O)曾被用作麻醉劑,但過(guò)度吸食會(huì)導(dǎo)致身體機(jī)能紊亂。
(3)預(yù)測(cè)N2O的結(jié)構(gòu)式為________________。
(4)在短周期元素組成的物質(zhì)中,寫(xiě)出與NO2-互為等電子體的分子_________。(寫(xiě)兩個(gè),填分子式)
III.氮化鈦為金黃色晶體,有仿金效果,越來(lái)越多地成為黃金的代替品。
(5)Ti金屬晶體的堆積模型為________,配位數(shù)為_______,基態(tài)Ti3+中未成對(duì)電子數(shù)有______個(gè)。
(6)氮化鈦晶體的晶胞與NaCl晶胞相似(如圖所示),該氮化鈦的密度為ρg·cm-3,則該晶胞中N、Ti之間的最近距離為______nm(NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,只列計(jì)算式)。該晶體中與氮原子距離相等且最近的鈦原子圍成的空間幾何體為____________________。
【答案】sp3 N2H4+H2ON2H5++OH- 氮原子的2p軌道為2p3半充滿穩(wěn)定狀態(tài),不易再電離出電子,故氮原子第一電離能大于氧原子 N=N=O SO2、O3 六方最密堆積 12 1 正八面體
【解析】
(1)由題干知此物質(zhì)是N2H4,N原子的雜化方式為sp3,其水溶液顯堿性原理與NH3類(lèi)似,其溶于水呈堿性用離子方程式為N2H4+H2ON2H5++OH-;
(2) 氮原子的2p軌道為2p3半充滿穩(wěn)定狀態(tài),不易再電離出電子,故氮原子第一電離能大于氧原子;
(3)N2O與CO2互為等電子體,所以N2O的結(jié)構(gòu)式為N=N=O ;
(4) NO2-為3原子,價(jià)電子數(shù)為18,與SO2和O3互為等電子體;
(5)Ti金屬晶體的堆積模型為Mg型,六方最密堆積,配位數(shù)為12,基態(tài)Ti外圍電子排布式為3d24s2,基態(tài)Ti3+中未成對(duì)電子數(shù)有1個(gè);
(6) 根據(jù)均攤法,可以知道該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為:6×+8×=4,該晶胞中Ti原子個(gè)數(shù)為:1+12×=4,則晶胞的質(zhì)量m=4×g,設(shè)晶胞中N、Ti之間的最近距離為為anm,
則晶胞的體積V=cm3,根據(jù)=得,m=V,即4×g =ρg·cm-3×cm3,解得a=;
以晶胞頂點(diǎn)N原子研究,與之距離相等且最近的Ti原子共計(jì)6個(gè),圍成的空間幾何體為正八面體。
(1)由題干知此物質(zhì)是N2H4,N原子的雜化方式為sp3,其水溶液顯堿性原理與NH3類(lèi)似,其溶于水呈堿性的離子方程式為N2H4+H2ON2H5++OH-;
故答案為:sp3;N2H4+H2ON2H5++OH- ;
(2) 氮原子的2p軌道為2p3半充滿穩(wěn)定狀態(tài),不易再電離出電子,故氮原子第一電離能大于氧原子;
故答案為:氮原子的2p軌道為2p3半充滿穩(wěn)定狀態(tài),不易再電離出電子,故氮原子第一電離能大于氧原子;
(3)N2O與CO2互為等電子體,所以N2O的結(jié)構(gòu)式為N=N=O ;
故答案為:N=N=O;
(4) NO2-為3原子,價(jià)電子數(shù)為18,與SO2和O3互為等電子體;
p>故答案為:SO2、O3;(5)Ti金屬晶體的堆積模型為Mg型,六方最密堆積,配位數(shù)為12,基態(tài)Ti外圍電子排布式為3d24s2,基態(tài)Ti3+中未成對(duì)電子數(shù)有1個(gè);
故答案為:六方最密堆積;12;1;
(6) 根據(jù)均攤法,可以知道該晶胞中N原子個(gè)數(shù)為:6×+8×=4,該晶胞中Ti原子個(gè)數(shù)為:1+12×=4,則晶胞的質(zhì)量m=4×g,設(shè)晶胞中N、Ti之間的最近距離為為anm,
則晶胞的體積V=cm3,根據(jù)=得,m=V,即4×g =ρg·cm-3cm3,解得a=;
以晶胞頂點(diǎn)N原子研究,與之距離相等且最近的Ti原子共計(jì)6個(gè),圍成的空間幾何體為正八面體。
故答案為: ;正八面體。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】第四周期過(guò)渡元素如鐵、錳、銅、鋅等在太陽(yáng)能電池、磁性材料等科技方面有廣泛的應(yīng)用,回答下列問(wèn)題:
(1)Fe的基態(tài)原子共有____種不同能級(jí)的電子。
(2)已知高溫下CuO→Cu2O+O2,從銅原子價(jià)層電子結(jié)構(gòu)(3d和4s軌道上應(yīng)填充的電子數(shù))變化角度來(lái)看,能生成Cu2O的原因是___。比較鐵與錳的第三電離能(I3):鐵__錳(填“>”、 “=”或“<”),原因是___。
(3)某含銅化合物的離子結(jié)構(gòu)如圖所示。
①該離子中存在的作用力有______________;
a.離子鍵 b.共價(jià)鍵 c.配位鍵 d.氫鍵 e.范德華力
②該離子中N原子的雜化類(lèi)型有____________。
(4)如圖是晶體Fe3O4的晶胞,該晶體是一種磁性材料,能導(dǎo)電。
①晶胞中二價(jià)鐵離子處于氧離子圍成的______(填空間結(jié)構(gòu))空隙。
②晶胞中氧離子的堆積方式與某金屬晶體原子堆積方式相同,該堆積方式名稱(chēng)為________。
③解釋Fe3O4晶體能導(dǎo)電的原因__________;若晶胞的體對(duì)角線長(zhǎng)為anm,則 Fe3O4 晶體的密度為______g·cm-3(阿伏加德羅常數(shù)用NA表示)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】二氧化硅晶體是空間立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),如圖所示:
關(guān)于二氧化硅晶體的下列說(shuō)法中,正確的是( )
A. 1 mol SiO2晶體中Si—O鍵為2 mol
B. 二氧化硅晶體的分子式是SiO2
C. 晶體中Si、O原子最外電子層都滿足8電子結(jié)構(gòu)
D. 晶體中最小環(huán)上的原子數(shù)為8
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列反應(yīng)的離子方程式中,正確的是( )
A. 稀硫酸滴在銅片上:Cu+2H+===Cu2++H2↑
B. 稀硫酸與Ba(OH)2溶液混合:SO+Ba2+===BaSO4↓
C. 稀硝酸滴在大理石上:CaCO3+2H+===Ca2++H2CO3
D. 氧化鐵與稀鹽酸混合:Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用膜技術(shù)原理和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5,裝置如圖所示,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 電極b反應(yīng)式是O2+4e-+2H2O=4OH-
B. 電解后乙裝置d電極附近溶液的pH不變
C. c電極上的電極反應(yīng)式為N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+
D. 甲中每消耗1mol SO2,乙裝置中有1mol H+通過(guò)隔膜
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】室溫條件下,分別將SO2通入100mL(NH4)2SO3溶液、100mLNaOH溶液中,測(cè)得溶液pH與各組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的變化關(guān)系如圖和如圖,已知Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5,下列說(shuō)法不正確的是( )
圖1:SO2通入(NH4)2SO3溶液中
圖2:SO2通入NaOH溶液中
A. b點(diǎn)n(NH4+):n(HSO3-)=3:1
B. 由圖1可得Ka1(H2SO3)=10-2,Ka2(H2SO3)=10-7
C. 圖2中,b點(diǎn)溶液呈中性
D. 由圖2可得NaOH溶液的濃度為10mol/L
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】電解飽和食鹽水,2NaCl+2H2O H2↑+Cl2↑+2NaOH 生成4mol 的NaOH,(a為飽和食鹽水),下列說(shuō)法正確的是
A. 在X極生成2mol Cl2 B. 在X極生成2molH2
C. 在Y極生成4mol Cl2 D. NaOH在Y極生成
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(一)室溫下,在25 mL 0.1 mol·L-1 CH3COOH溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1NaOH溶液,曲線如下圖所示,回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出CH3COOH的電離方程式__________________________。
(2)下列說(shuō)法不正確的是___________________。
A. 0.1 mol/L CH3COOH溶液中, CH3COOH電離度約為1%
B. B點(diǎn)滿足: c(CH3COO-)-c(CH3COOH)=2c(OH-)-2c(H+)
C. C點(diǎn)時(shí)的離子濃度關(guān)系為:c(CH3COO-)= c(Na+)> c(H+)= c(OH-)
D. D點(diǎn)時(shí)的離子濃度關(guān)系為: c(Na+)> c(CH3COO-)> c(OH-)> c(H+)
(3)室溫下,試計(jì)算CH3COOH電離平衡常數(shù)為____________(用含b的表達(dá)式表示)。
(二)實(shí)驗(yàn)室為測(cè)定食醋中CH3COOH的濃度,取25mL食醋置于250mL容量瓶中,加水稀釋至刻度并搖勻。用酸式滴定管量取25.00mL稀釋后的醋酸溶液放入錐形瓶中,加指示劑,然后用0.1000 mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。
(4)指示劑應(yīng)為________。
A.甲基橙 B.甲基紅 C.酚酞 D.石蕊
(5)滴定終點(diǎn)的判斷方法為____________________________________________________。
(6)為提高測(cè)定的準(zhǔn)確度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)三次,0.1000 mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定前后的讀數(shù)如下表所示,則該食醋中CH3COOH的濃度為_________mol·L-1。
實(shí)驗(yàn)次數(shù) | 稀釋后的醋酸溶液體積/ mL | NaOH滴定前讀數(shù)/ mL | NaOH滴定后讀數(shù)/ mL |
第1次 | 25.00 | 0.10 | 24.00 |
第2次 | 25.00 | 0.50 | 22.50 |
第3次 | 25.00 | 0.20 | 24.30 |
(7)用0.1000 mol·L-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定,下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的是_______。
A.堿式滴定管內(nèi)滴定后產(chǎn)生氣泡
B.讀取標(biāo)準(zhǔn)液讀數(shù)時(shí),滴定前俯視,滴定到終點(diǎn)后仰視
C.配制0.1000 mol·L-1NaOH溶液時(shí),固體NaOH中含有結(jié)晶水
D.堿式滴定管未潤(rùn)洗就裝入標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)行滴定
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】霧霾天氣嚴(yán)重影響人們的生活和健康。其中首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5,其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣等。因此改善能源結(jié)構(gòu)、機(jī)動(dòng)車(chē)限號(hào)等措施能有效減少PM2.5、SO2、NOx等污染。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)將一定量的某PM2.5樣品用蒸餾水溶解制成待測(cè)試樣(忽略OH-)。常溫下測(cè)得該試樣的組成及其濃度如下表:根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷該試樣的pH=___________。
離子 | K+ | Na+ | NH4+ | SO42- | NO3- | Cl- |
濃度(mol·L-1) | 4×10-6 | 6×10-6 | 2×10-5 | 4×10-5 | 3×10-5 | 2×10-5 |
(2)汽車(chē)尾氣中NOx和CO的生成:
已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為:N2(g)+O2(g) 2NO(g) ΔH>0。恒溫,恒容密閉容器中,下列說(shuō)法中,能說(shuō)明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是____。
A.混合氣體的密度不再變化 B.混合氣體的壓強(qiáng)不再變化
C.N2、O2、NO的物質(zhì)的量之比為1∶1∶2 D.氧氣的轉(zhuǎn)化率不再變化
(3)為減少SO2的排放,可洗滌含SO2的煙氣。下列可作為洗滌含SO2煙氣的洗滌劑是 ___________。
A.NaHCO3飽和溶液 B.FeCl2飽和溶液 C.酸性CaCl2飽和溶液
(4)汽車(chē)使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放,這使NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究性小組在實(shí)驗(yàn)室以Ag-ZSM-5為催化劑,測(cè)得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化情況如圖所示。若不使用CO,溫度超過(guò)775K,發(fā)現(xiàn)NO的分解率降低,其可能的原因?yàn)?/span>___________________________________,在n(NO)/n(CO)=1的條件下,為更好的除去NOx物質(zhì),應(yīng)控制的最佳溫度在_____K左右。
(5)車(chē)輛排放的氮氧化物、煤燃燒產(chǎn)生的二氧化硫是導(dǎo)致霧霾天氣的“罪魁禍?zhǔn)住;钚蕴靠商幚泶髿馕廴疚颪O。在5L密閉容器中加入NO和活性炭(假設(shè)無(wú)雜質(zhì)),一定條件下生成氣體E和F。當(dāng)溫度分別在T1℃ 和T2℃時(shí),測(cè)得各物質(zhì)平衡時(shí)物質(zhì)的量(n/mol)如下表:
物質(zhì) 溫度℃ | 活性炭 | NO | E | F |
初始 | 3.000 | 0.100 | 0 | 0 |
T1 | 2.960 | 0.020 | 0.040 | 0.040 |
T2 | 2.975 | 0.050 | 0.025 | 0.025 |
①寫(xiě)出NO與活性炭反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________ (E,F均用化學(xué)式表示)。
②若T1<T2,則該反應(yīng)的ΔH___________0。(填“>”“<”或“=”)
③計(jì)算上述反應(yīng)T1℃時(shí)的平衡常數(shù)K=__________________。
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