【題目】元素周期表中第三周期包括Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl、Ar 8種元素。請回答下列問題:
(1)SCl2分子中的中心原子雜化軌道類型是_______,該分子構(gòu)型為_________。
(2)第三周期8種元素按單質(zhì)熔點(℃)大小順序繪制的柱形圖(已知柱形“1”代表Ar)如圖所示,則其中“2”原子的結(jié)構(gòu)示意圖為____________,“8”原子的電子排布式為________________。
(3)氫化鎂儲氫材料的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,已知該晶體的密度為ρ g·cm-3,則該晶體的化學(xué)式為__________,晶胞的體積為__________cm3(用ρ、NA表示,其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
(4)實驗證明:KCl、MgO、CaO三種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體的結(jié)構(gòu)相似,已知NaCl、KCl、CaO晶體的晶格能數(shù)據(jù)如下表:
晶體 | NaCl | KCl | CaO |
晶格能/(kJ·mol-1) | 786 | 715 | 3401 |
則KCl、MgO、CaO三種晶體的熔點從高到低的順序是________________。其中MgO晶體中一個Mg2+周圍和它最近且等距離的Mg2+有________個。
(5)噻吩( )廣泛應(yīng)用于合成醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料工業(yè)。
①噻吩分子中含有_______個σ鍵,分子中的大π鍵可用符號表示,其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù),n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大π鍵可表示為),則噻吩分子中的大π鍵應(yīng)表示為______________。
②噻吩的沸點為84℃,吡咯()的沸點在129~131℃之間,后者沸點較高,其原因是__________________________________。
(6)Si、C和O的成鍵情況如下:
化學(xué)鍵 | C—O | C===O | Si—O | Si===O |
360 | 803 | 464 | 640 |
C和O之間易形成含有雙鍵的CO2分子晶體,而Si和O之間則易形成含有單鍵的SiO2原子晶體,請結(jié)合數(shù)據(jù)分析其原因:_______________________________________________________
【答案】sp3 V形或折線形 1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2 MgH2 MgO>CaO>KCl 12 9 吡咯分子間可形成氫分鍵,而噻吩分子間不能形成氫鍵 碳與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(803 kJ·mol-1×2=1 606 kJ·mol-1)大于形成含單鍵的原子晶體放出的能量(360 kJ·mol-1×4=1 440 kJ·mol-1),故碳與氧之間易形成含雙鍵的CO2分子晶體;硅與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(640 kJ·mol-1×2=1 280 kJ·mol-1)小于形成含單鍵的原子晶體放出的能量(464 kJ·mol-1×4=1 856 kJ·mol-1),故硅與氧之間易形成含單鍵的SiO2原子晶體
【解析】
(1)SCl2中S原子雜化軌道數(shù)為(6+2)=4,采取 sp3雜化方式,兩對孤對電子對,所以該分子構(gòu)型為V形或折線形;
(2)第三周期8種元素按單質(zhì)算,排除氬氣外,只有氯氣為氣體,熔點較低,氯原子核電荷數(shù)為17,原子的結(jié)構(gòu)示意圖為:;“8”為硅原子,原子的電子排布式為1s22s22p63s23p2或[Ne]3s23p2;
(3)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知,該晶胞中含有鎂原子個數(shù)為8×+1=2, 含有氫原子個數(shù)為4×+2=4,鎂原子與氫原子個數(shù)比為1:2,所以氫化鎂化學(xué)式為MgH2;該晶胞中含有2個MgH2,則該晶胞的體積為=cm3;
(4) 晶格能越大,離子晶體熔點就越高,而晶格能大小與離子的電荷和半徑有關(guān),電荷越多,離子半徑越小,晶格能就越大;KCl、MgO、CaO這3種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似,MgO、CaO中離子都帶2個單位電荷,KCl中離子都帶1個單位電荷,離子半徑Cl->O2-,Mg2+<Ca2+<K+,高價化合物的晶格能遠大于低價離子化合物的晶格能,晶格能MgO>CaO>KCl ,故熔點MgO>CaO>KCl;在MgO晶胞中Mg2+周圍有六個O2-,O2-周圍有六個Mg2+,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可以看出,如果以體心上一個Mg2+為究對象,和它最鄰近且等距離的Mg2+分布在晶胞每個棱邊中點上,共有12個;
(4)①單鍵為σ鍵,雙鍵中一根為σ鍵,一根為π鍵,噻吩為:,則1個噻吩分子中含σ鍵有5+4=9個,噻吩分子為平面結(jié)構(gòu),S原子價電子排布式為3s23p4,形成兩根共價鍵,環(huán)中存在兩根π鍵,為單雙建交替,pz軌道交蓋可形成離域大π鍵,S的pz軌道中一對電子與環(huán)上的π電子共軛,形成離域大π鍵,噻吩的芳香性僅比苯弱一點,符合休克爾規(guī)則,形成五中心六電子的離域大π鍵,記為;
②噻吩的沸點為84℃,吡咯()的沸點在129~131℃之間,后者沸點較高,吡咯環(huán)中存在N,N的電負性較S大,吡咯能形成分子間氫鍵使沸點升高,
故答案為:吡咯分子間可形成氫鍵,而噻吩分子間不能形成氫鍵;
(6) C和O之間易形成含有雙鍵的CO2分子晶體,而Si和O之間則易形成含有單鍵的SiO2原子晶體,其原因: 碳與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(2×803 kJmol-1=1606 kJmol-1)大于形成含單鍵的原子晶體放出的能量(4×360 kJmol-1=1440 kJmol-1),故碳與氧之間易形成含雙鍵的CO2分子晶體;硅與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(2×640 kJmol-1=1280 kJmol-1)小于形成含單鍵的原子晶體放出的能量(4×464 kJmol-1=1856 kJmol-1),故硅與氧之間易形成含單鍵的SiO2原子晶體;正確答案:碳與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(2×803 kJmol-1=1606 kJmol-1)大于形成含單鍵的原子晶體放出的能量(4×360 kJmol-1=1440 kJmol-1),故碳與氧之間易形成含雙鍵的CO2分子晶體;硅與氧之間形成含有雙鍵的分子放出的能量(2×640 kJmol-1=1280 kJmol-1)小于形成含單鍵的原子晶體放出的能量(4×464 kJmol-1=1856 kJmol-1),故硅與氧之間易形成含單鍵的SiO2原子晶體。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知拆開1 mol O2(g)中的化學(xué)鍵需要吸收498 kJ的能量。根據(jù)能量變化示意圖,下列說法不正確的是
A.2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-480.4 kJ·molˉ1
B.H2O(g)=H2(g)+O2(g) △H=240.2 kJ·molˉ1
C.拆開1 mol H2(g)中的化學(xué)鍵需要吸收436.4 kJ的能量
D.H2(g)和O2(g)形成H2O(g)中的1 mol H-O鍵放出462.8 kJ的能量
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】(1)一定條件下某烴與H2按物質(zhì)的量之比1:2加成生成C2H5CH (CH3)2,則該烴的結(jié)構(gòu)簡式為(任寫1種)______________________。
(2)分子式為C4H8的烴,核磁共振氫譜圖中有兩個吸收峰,峰面積比為3:1,請寫出符合條件的2種物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡式___________________、_____________________。
(3)有機物甲的結(jié)構(gòu)簡式如下,它可通過不同的化學(xué)反應(yīng)分別制得結(jié)構(gòu)簡式為乙~庚的物質(zhì)。
請回答下列問題:
①在甲~庚七種物質(zhì)中,互為同分異構(gòu)體的是_________________(填編號,下同),可看作酯類的是___________________。
②寫出由甲生成高分子化合物的方程式:_______________________________________
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】以下微粒含配位鍵的是( )
①N2H5+、CH4 ③OH- ④NH4+ ⑤Fe(CO)3 ⑥Fe(SCN)3 ⑦H3O+ ⑧[Ag(NH3)2]OH
A. ①②④⑦⑧B. ①④⑤⑥⑦⑧C. ③④⑤⑥⑦D. 全部
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氫氣和氟氣混合在黑暗處即可爆炸并放出大量的熱。在反應(yīng)過程中,斷裂中的化學(xué)鍵消耗的能量為,斷裂中的化學(xué)鍵消耗的能量為,形成中的化學(xué)鍵釋放的能量為,下列關(guān)系式中,一定正確的是( )
A.B.C.D.
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【題目】四氯化錫常作有機合成的催化劑。實驗室用熔融的錫(熔點為231.9 ℃)與氯氣反應(yīng)制備SnCl4。裝置如圖所示(加熱裝置省略)。
已知:①SnCl4、SnCl2有關(guān)物理性質(zhì)如表:
物質(zhì) | 顏色、狀態(tài) | 熔點/℃ | 沸點/℃ |
SnCl2 | 無色晶體 | 246 | 623 |
SnCl4 | 無色液體 | -33 | 114 |
②SnCl4在空氣中極易水解生成SnO2·xH2O。
③在常溫下,用KClO3和濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣。
(1)寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:_____。
(2)下列說法不正確的是____。(填字母)
A.F和C中試劑相同,E中的冰水冷卻產(chǎn)品
B.導(dǎo)管L平衡氣壓,使?jié)恹}酸順利下滴
C.先通入氯氣,當D充滿黃綠色氣體時加熱燒瓶
D.除去產(chǎn)品中氯氣的方法是加入SnCl2溶液
(3)用化學(xué)方程式表示拆去F裝置對實驗的影響:_____。
(4)F和G裝置可以用下列裝置代替的是____。(填代號)
(5)加熱D使錫熔融后需要繼續(xù)加熱,其一為了加快錫與氯氣反應(yīng),其二為了____。
(6)測定產(chǎn)品純度。取ag產(chǎn)品溶于少量濃鹽酸,加入蒸餾水稀釋至250mL。取20mL稀釋溶液于錐形瓶,滴加幾滴淀粉溶液,用cmol·L-1I2溶液滴定至終點,消耗滴定溶液VmL。
①該產(chǎn)品中SnCl2含量為___%。(滴定反應(yīng):Sn2++I2=Sn4++2I-)
②若操作時間過長、振蕩劇烈,測得產(chǎn)品中SnCl4含量___(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】元素周期表的形式多種多樣,下圖是扇形元素周期表的一部分,扇面的18折相當于中學(xué)化學(xué)常見長式元素周期表的18列,1、2、3、4相當于周期,針對表中所給元素,對照中學(xué)化學(xué)常見長式元素周期表,回答下列問題:
(1)表中金屬性最強的元素在長式元素周期表中的位置是___________,該元素單質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
(2)表中最高價氧化物對應(yīng)的水化物酸性最強的是__________(填酸的化學(xué)式)。
(3)元素F與K形成化合物的電子式為__________。
(4)寫出元素D最高價氧化物對應(yīng)水化物的稀溶液與銅單質(zhì)反應(yīng)的離子方程式_________。
(5)元素G的最高價氧化物對應(yīng)水化物跟氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】三室式電滲析法處理含Na2SO4廢水的原理如圖所示,采用惰性電極,ab、cd均為離子交換膜,在直流電場的作用下,兩膜中間的Na+和SO42-可通過離子交換膜,而兩端隔室中離子被阻擋不能進入中間隔室。下列敘述正確的是
A. 通電后中間隔室的SO42-離子向正極遷移,正極區(qū)溶液pH增大
B. 該法在處理含Na2SO4廢水時可以得到NaOH和H2SO4產(chǎn)品
C. 負極反應(yīng)為2H2O–4e–=O2+4H+,負極區(qū)溶液pH降低
D. 當電路中通過1mol電子的電量時,會有0.5mol的O2生成
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)是提取砷的主要礦物原料,二者在自然界中共生。根據(jù)題意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體。若As2S3和SnCl2正好完全反應(yīng),As2S3和SnCl2的物質(zhì)的量之比為____。
(2)上述反應(yīng)中的氧化劑是____,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用_____吸收。
(3)As2S3和HNO3有如下反應(yīng):As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,若生成2mol H3AsO4,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為____。
(4)若反應(yīng)產(chǎn)物NO2與11.2LO2(標準狀況)混合后用水吸收全部轉(zhuǎn)化成濃HNO3,然后與過量的碳反應(yīng),所產(chǎn)生的CO2的量___(填字母)。
A.小于0.5mol B.等于0.5mol C.大于0.5mol D.無法確
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