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【题目】

碱金属及碳族元素在科研领域、生活和生产方面有广泛的应用。回答下列问题:

(1)在元素周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是__________(填元素符号),该元素基态原子最外层电子的自旋状态___________(相同相反”)

(2)碳和硅的有关化学键键能如下所示:

化学键

C-H

C-O

Si-H

Si-O

键能/kJmol-1

413

336

318

452

SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是__________________

(3)天然硅酸盐都是由[SiO4]四面体以顶角氧原子相连而成,可成链状也可成环,所以硅酸盐种类繁多。下图a代表SiO44-bc是硅氧四面体形成的环状结构。

硅氧四面体中Si的轨道杂化类型为____________ b环状结构硅酸根的化学式为______________若在环状结构中硅的原子数为n,写出环状结构中硅酸根的通式_____________

(4)钾与溴作用能形成溴化钾晶体,该晶体类型为___________,其晶格能可通过下图的Borm-Haber循环计算得到。

从上图可知,K原子的第一电离能为_____ kJ/mol Br-Br键键能为______kJ/ molKBr的晶格能为______kJ/mol,晶格能越大,该晶体的熔点越______

【答案】Mg 相反 C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O sp3杂化 (SiO3)36- SinO3n2n- 离子晶体 418.8 193.0 689.1

【解析】

(1)由对角线规格可知,LiMg性质相似,Mg的原子核外M层电子有2个,根据构造原理分析;

(2)键能越小,化学键越不稳定,反应倾向于形成稳定性更强方向进行;

(3)根据Si原子最外层电子数及结合的原子个数分析判断,根据b中含有的正四面体个数确定其化学式,再分析判断c,找出原子个数、电荷数目关系,得到物质是化学式通式;

(4)根据晶体构成微粒判断晶体类型,根据有关概念判断化学键的键能、晶格能大小,利用晶格能与物质熔沸点的关系判断物质熔沸点的高低。

(1)在周期表中,与Li的化学性质最相似的邻族元素是Mg,该元素是12号元素,核外电子排布是1s22s22p63s2,在同一轨道上最多容纳2个自旋方向相反的电子,所以在Mg原子基态原子核外M层电子2个电子的自旋状态相反;

(2)由表中数据可知,C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键,所以SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物SiO2

(3)硅氧四面体中Si原子与4O原子形成4σ键,无孤电子对,因此其立体构型为正四面体,Si原子轨道杂化类型为sp3杂化;

b中含有3个四面体结构,所以含有3Si原子,含有的氧原子数为9,含有氧原子数比3个硅酸根离子少63,带有的电荷为:3×(-2)=-6,该离子化学式是(SiO3)36-

c中含有6个四面体结构,所以含有6Si原子,含有的氧原子数为18,含有氧原子数比6个硅酸根离子少6O,带有的电荷为:6×(-2)=-12;根据图示可知:若一个单环状离子中Si原子数为n(n≥3),则含有n个四面体结构,含有的氧原子比n个硅酸根离子恰好少nO原子,即:含有nSi,则含有3nO,带有的负电荷为:n×(-2)=-2n,其化学式为:SinO3n2n-

(4)KBr晶体由K+Br-通过离子键结合形成离子晶体;根据示意图可知K原子的第一电离能为418.8kJ/molmolBr2蒸气转化为Br气态原子吸收能量96.5kJ,则Br-Br键键能96.5kJ/mol×2=193.0kJ/mol

晶格能是气态离子形成1mol离子晶体释放的能量,则根据图示,结合盖斯定律可得(89.2+418.8)+(15.5+96.5-324.7)kJ/mol-QkJ/mol=-393.8kJ/mol,解得Q=+689.1kJ/mol

离子晶体的晶格能越大,离子之间的作用力就越强,断裂消耗的能量就越大,因此该晶体的熔点越高。

练习册系列答案
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【题目】NA为阿伏加德罗常数值。如图表示N2OPt2O+表面与CO反应转化成无害气体的过程。下列说法正确的是(

A.N2O转化成无害气体时的催化剂是

B.1molPt2O+转化为Pt2O得电子数为2NA

C.将生成的CO2通人含大量Na+Cl-的溶液中,无明显现象

D.1gCO2N2O的混合气体中含有电子数为0.5NA

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【题目】实验室合成乙酸乙酯的步骤如下:在图甲的圆底烧瓶内加入乙醇、浓硫酸和乙酸,加热回流一段时间,然后换成图乙装置进行蒸馏,得到含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品。

请回答下列问题:

1)图甲中冷凝水从__(填“a”或“b)进,图乙中B装置名称__

2)反应中加入过量的乙醇,目的是__

3)现拟分离粗产品乙酸乙酯、乙酸和乙醇的混合物,下列框图是分离操作步骤流程图:

则试剂a__,分离方法Ⅰ是__,试剂b__(填序号)

A.浓盐酸 B.浓硫酸 C.浓硝酸

4)甲、乙两位同学欲将所得含有乙醇、乙酸和水的乙酸乙酯粗产品提纯得到乙酸乙酯,在未用指示剂的情况下,他们都是先加NaOH溶液中和酯中过量的酸,然后用蒸馏法将酯分离出来。甲、乙两人蒸馏产物结果为:甲得到了显酸性的酯的混合物,乙得到了大量水溶性的物质。丙同学分析了上述实验目标产物后认为上述实验没有成功。试解答下列问题:

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【题目】将气体a通入溶液b(装置如图所示),始终无明显变化的是

选项

气体a

溶液b

A

CO2

CaCl2

B

Cl2

KI

C

SO2

Ba(NO3)2

D

NO2

FeSO4

A.AB.BC.CD.D

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A.8.4×10-4mol/LB.5.6×10-4mol/L

C.4.2×10-4mol/LD.2.8×10-4mol/L

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【题目】纪录片《我在故宫修文物》展示了专家精湛的技艺和对传统文化的热爱与坚守,也让人体会到化学方法在文物保护中的巨大作用。

.某博物馆修复出土铁器的过程如下:

(1)检测锈蚀物的成分。

锈蚀物主要成分的化学式

Fe3O4

Fe2O3·H2O

FeO(OH)

FeOCl

FeOCl中铁元素的化合价为_______

(2)化学修复方法:脱氯、还原,形成Fe3O4保护层。(已知:Cl会加快铁的腐蚀)

修复过程:将铁器浸没在盛有0.5 mol·L-1 Na2SO30.5 mol·L-1 NaOH溶液的容器中,缓慢加热至6090℃,一段时间后取出器物,用NaOH溶液洗涤至无Cl

①脱氯反应:FeOCl + OH = FeO(OH) + Cl。离子反应是向着离子浓度减小的方向进行的,则相同温度下,FeOClFeO(OH)的溶解度:s(FeOCl)______s[FeO(OH)](填>、<或=)

②还原反应:Na2SO3还原FeO(OH)形成Fe3O4。配平化学方程式:

___Na2SO3 + ___FeO(OH) = ___Na2SO4 + ___Fe3O4 + ___H2O

③检验Cl是否洗涤干净的方法是_______________

.若要配制500mL 0.5mol·L-1NaOH溶液用于洗涤器物,回答下列问题:

(3)配制时,应用天平称取NaOH的质量为___________(精确到小数点后两位)

(4)某操作步骤如图所示:

该操作应放在如图所示的____________(填序号)操作之间。

(5)下列说法错误的是_____________(填标号)

A.称量NaOH固体的时间不宜过长

B.待烧杯中溶液冷却至室温才进行转移

C.定容时,仰视容量瓶刻度线会使配制的NaOH溶液浓度偏高

D.容量瓶可存放配好的NaOH溶液

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【题目】一定条件下,在体积为3L的密闭容器中化学反应CO(g)2H2(g)CH3OH(g)达到平衡状态。

1)该反应的平衡常数表达式K__;根据图,升高温度,K值将__(增大减小不变”)

2500℃时,从反应开始到化学平衡状态,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是__(nBtB表示)

3)判断该可逆反应达到化学平衡状态的标志是__(填字母,下同)

a.υ生成(CH3OH)υ消耗(CO) b.混合气体的密度不再改变

c.混合气体的平均相对分子质量不再改变 d.COH2CH3OH的浓度均不再变化

4300℃时,将容器的容积压缩到原来的,在其他条件不变的情况下,对平衡体系产生的影响是____

a.c(H2)减小 b.正反应速率加快,逆反应速率减慢

c.CH3OH的物质的量增加 d.重新平衡时减小

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