【題目】氮、磷、砷同為VA族元素,它們的單質(zhì)和化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用;卮鹣铝袉栴}:
(1)下列有關氮原子電子排布圖中,能量最低和最高的分別為____、___。
a. b.
c. d.
(2)是一種芳環(huán)硝化中間體,其中氮原子的雜化軌道類型為____,與互為等電子體的化合物分子是___(任寫一種,填化學式)。
(3)C、N、O是第二周期相鄰的三種非金屬元素,它們的第一電離能由大到小的順序為____;NH3是一種極易溶于水的氣體,其沸點比AsH3的沸點______(填“低”或“高”),其原因是______。
(4)砷是制造新型半導體的材料,同時砷的化合物又具有較強的毒性。
1918年美國人通過反應:HC≡CH+AsCl3CHCl=CHAsCl2制造出路易斯毒氣。在HC≡CH分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為___;AsCl3分子的空間構型為_____。
(5)2018年7月《Science》報道,BingLv等通過反應:4BI3+As44BAs+6I2合成了具有極高導熱性的半導體新材料BAs。BAs晶胞結構如圖所示:
已知該晶胞參數(shù)為a pm,NA表示阿伏加德羅常數(shù),則該晶胞的密度ρ=_____g·cm3(用代數(shù)式表示,可不必化簡)。
【答案】a c sp CO2(或N2O、CS2等) N>O>C 高 NH3分子間形成氫鍵,使NH3的沸點反常偏高 3∶2 三角錐形
【解析】
根據(jù)核外電子排布規(guī)律判斷微粒能量的大。桓鶕(jù)雜化軌道理論及等電子體理論分析軌道雜化類型及分子的空間構型;根據(jù)元素性質(zhì)及核外電子排布規(guī)律比較元素第一電離能;根據(jù)晶胞結構及題干信息進行相關計算。
(1)氮原子核外有7個電子,a項電子排布能量最低;b項電子排布違背洪特規(guī)則;c項中1s能級上電子發(fā)生躍遷,能量最高;d項中電子排布違背洪特規(guī)則。
故答案為a;c ;
(2)NO2+的結構類似CO2,都是直線型結構,氮原子通過兩個雙鍵與兩個O原子相連,氮原子為sp雜化。與NO2+互為等電子體的化合物有:CO2、CS2或N2O等。
故答案為 sp ; CO2(或N2O、CS2等);
(3)氮原子由于2p軌道處于半充滿狀態(tài),第一電離能反常偏大,故C、N、O三者的第一電離能由大到小的順序為:N>O>C;氮的電負性強,NH3分子之間形成氫鍵,使其沸點反常偏高;砷的電負性弱,在AsH3分子間不能形成氫鍵,因而AsH3的沸點低。
故答案為N>O>C;高;NH3分子間形成氫鍵,使NH3的沸點反常偏高;
(4)在乙炔分子C≡C中含1個σ鍵2個π鍵,此外CH間還有2個σ鍵,故σ鍵與π鍵數(shù)目之比3∶2;AsCl3分子類似NH3的結構,As采取sp3雜化,故分子結構為三角錐形。
故答案為3∶2;三角錐形;
(5)在BAs晶胞中B位于頂點和面心,故1個晶胞中含B的個數(shù)=8×+6×=4,As位于晶胞內(nèi)部有4個,故1個晶胞中含4個BAs;則晶胞質(zhì)量m=ρ·(a×1010)3=×(11+75) g,故晶胞的密度ρ= g·cm3。
故答案為 。
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【題目】時,下列有關電解質(zhì)溶液說法正確的是
A.稀醋酸中加入冰醋酸,醋酸電離平衡右移,電離度增大
B.向NaF溶液中滴加硫酸至中性時,
C.向氨水中加入固體,溶液中增大
D.AgCl在水和NaCl溶液中的溶度積分別為、,則
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【題目】銅的氯化物是重要的化工原料,常用作有機合成催化劑。實驗室用粗銅(含雜質(zhì)Fe)制備氯化亞銅、氯化銅晶體的流程如下:
下列說法錯誤的是
A.固體1和固體2中Fe元素的價態(tài)相同
B.檢驗溶液2中的雜質(zhì)離子是否除盡可以選用KSCN溶液或鐵氰化鉀溶液
C.試劑X可能是CuO,操作②中結晶時需要通入HC1氣體
D.反應②的離子方程式為2Cu2++SO2+2H2O+2C1-=2CuC1↓+SO42-+4H+
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【題目】如下圖所示,X、Y、Q、W 都是惰性電極,將電源接通后,W極附近顏色逐漸加深。下列說法中不正確的是
A.電源的M 極為正極
B.甲裝置中溶液的pH 減小
C.甲裝置的兩個電極上都有單質(zhì)生成且物質(zhì)的量之比為1︰1
D.欲用乙裝置給銅鍍銀,U 極應該是Ag,電鍍液選擇AgNO3溶液
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【題目】X、Y、Z、W為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素。X分別與Y、Z、W結合形成質(zhì)子數(shù)相同的甲、乙、丙三種分子。丁為無色氣體,遇空氣變紅棕色;丙的水溶液可刻蝕玻璃。
上述物質(zhì)有如圖轉化關系:
下列說法錯誤的是
A. 四種元素形成的單質(zhì)中W的氧化性最強
B. 甲、乙、丙中沸點最高的是丙
C. 甲常用作致冷劑
D. 甲、乙分子均只含極性共價鍵
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【題目】如圖中,甲是電解飽和食鹽水,乙是銅的電解精煉,丙是電鍍,回答:
(1)b極上的電極反應式為__,甲電池的總反應化學方程式是__。
(2)在粗銅的電解過程中,圖中c電極的材料是__(填“粗銅板”或“純銅板”);在d電極上發(fā)生的電極反應為__;若粗銅中還含有Au、Ag、Fe等雜質(zhì),則沉積在電解槽底部(陽極泥)的雜質(zhì)是__,電解一段時間后,電解液中的金屬離子有__。
(3)如果要在鐵制品上鍍鎳(二價金屬,相對原子質(zhì)量59),則f電極的材料是__(填“鐵制品”或“鎳塊”,下同),e電極的材料是__。
(4)若e電極的質(zhì)量變化118 g,則a電極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為__。
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【題目】在一個固定容積的密閉容器中,保持一定溫度進行如下反應:H2(g)+Br2(g)2HBr(g),已知加入1 mol H2和2 mol Br2達到平衡后,生成xmol HBr,在相同條件下若起始時加入的H2、Br2、HBr分別為a、b、c(均不為0)且保持平衡時,各組分含量都不變,以下推斷正確的是( )
①a、b、c應滿足的關系是4a+c=2b
②平衡時HBr為xmol
③a、b、c應滿足的關系是a+b=c
④平衡時HBr為xmol
A.①B.①②C.①④D.②③
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【題目】“綠水青山就是金山銀山”,因此研究NOx、SO2等大氣污染物的妥善處理具有重要意義。
(1)SO2的排放主要來自于煤的燃燒,工業(yè)上常用氨水吸收法處理尾氣中的SO2。
已知吸收過程中相關反應的熱化學方程式如下:
①SO2(g)+NH3·H2O(aq) = NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ·mol-1;
②NH3·H2O(aq)+NH4HSO3(aq) = (NH4)2SO3(aq)+H2O(l)ΔH2=b kJ·mol-1;
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g) = 2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ·kJ·mol-1。
則反應2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l) 的ΔH=________kJ·mol-1
(2)燃煤發(fā)電廠常利用反應:2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g) = 2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH=-681.8 kJ·mol-1對煤進行脫硫處理來減少SO2的排放。對于該反應,在T℃時,借助傳感器測得反應在不同時間點上各物質(zhì)的濃度如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0~10min內(nèi),平均反應速率v(O2)=________mol·L-1·min-1;當升高溫度,該反應的平衡常數(shù)K________(填“增大”“減小”或“不變”)。
②30in后,只改變某一條件,反應重新達到平衡。根據(jù)上表中的數(shù)據(jù)判斷,改變的條件可能是________(填字母)。
A.加入一定量的粉狀碳酸鈣 B.通入一定量的O2
C.適當縮小容器的體積 D.加入合適的催化劑
(3)NOx的排放主要來自于汽車尾氣,有人利用反應C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=-34.0 kJ·mol-1,用活性炭對NO進行吸附。已知在密閉容器中加入足量的C和一定量的NO氣體,保持恒壓,測得NO的轉化率隨溫度的變化如圖所示:
由圖可知,1050K前反應中NO的轉化率隨溫度升高而增大,其原因為________;在1100K時,CO2的體積分數(shù)為________。
(4)用某物質(zhì)的平衡分壓代替其物質(zhì)的量濃度也可以表示化學平衡常數(shù)(記作Kp)。在1050K、1.1×106Pa時,該反應的化學平衡常數(shù)Kp=________[已知:氣體分壓(P分)=氣體總壓(P總)×體積分數(shù)]。
(5)工業(yè)上常用高濃度的 K2CO3溶液吸收CO2,得溶液X,再利用電解法使K2CO3溶液再生,其裝置示意圖如圖:
①在陽極區(qū)發(fā)生的反應包括___________和H++HCO3- =CO2↑+H2O
②簡述CO32-在陰極區(qū)再生的原理:______________。
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【題目】環(huán)乙烯是一種重要的化工原料,實驗室常用下列反應制備環(huán)乙烯:
環(huán)己醇、環(huán)己烯的部分物理性質(zhì)見下表:
物質(zhì) | 沸點(℃) | 密度(g·cm-3,20℃) | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 161.1(97.8)* | 0.9624 | 能溶于水 |
環(huán)己烯 | 83(70.8)* | 0.8085 | 不溶于水 |
*括號中的數(shù)據(jù)表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物中有機物的質(zhì)量分數(shù)
Ⅰ:制備環(huán)己烯粗品。實驗中將環(huán)己醇與濃硫酸混合加入燒瓶中,按圖所示裝置,油浴加熱,蒸餾約1h,收集餾分,得到主要含環(huán)己烯和水的混合物。
Ⅱ:環(huán)己烯的提純。主要操作有;
a.向餾出液中加入精鹽至飽和;
b.加入3~4mL5%Na2CO3溶液;
c.靜置,分液;
d.加入無水CaCl2固體;
e.蒸餾
回答下列問題:
(1)油浴加熱過程中,溫度控制在90℃以下,蒸餾溫度不宜過高的原因是________。
(2)蒸餾不能徹底分離環(huán)己烯和水的原因是_______________。
(3)加入精鹽至飽和的目的是_____________________。
(4)加入3~4mL5%Na2CO3溶液的作用是__________。
(5)加入無水CaCl2固體的作用是______________。
(6)利用核磁共振氫譜可以鑒定制備的產(chǎn)物是否為環(huán)己烯,環(huán)己烯分子中有_______種不同環(huán)境的氫原子。
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