【题目】早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成,回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过_______方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铜原子的电子排布式为_______。
(3)CuO在高温时分解为O2和Cu2O,请从阳离子的结构来说明在高温时,Cu2O比CuO更稳定的原因是_______。Cu2O为半导体材料,在其立方晶胞内部有4个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有_______个铜原子。
(4)Cu2+能与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)形成配离子如图:,该配离子中含有的化学键类型有______(填字母序号)。
A.配位键 B.极性键 C.离子键 D.非极性键
(5)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗暴剂等。1molFe(CO)5分子中含____molσ键,与CO互为等电子体的离子是__(填化学式,写一种)。
(6)某种磁性氮化铁的结构如图所示,N随机排列在Fe构成的正四面体空隙中。正六棱柱底边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该磁性氮化铁的晶体密度为____g/cm3(列出计算式)。
【答案】X-射线衍射 1s22s22p63s23p63d104s1 Cu2O中的Cu+3d轨道处于全满的稳定状态,而CuO中Cu2+中3d轨道排布为3d9,能量高,不稳定 16 ABD 10 CN-(或C22-)
【解析】
(1)晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间;
(2)根据构造原理可书写出基态铜原子的电子排布式;
(3)根据原子核外电子的轨道上电子处于全满、半满或全空时是稳定状态分析;结合O原子数目及Cu2O中Cu和O的比例计算晶胞中Cu原子的数目;
(4)Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N原子形成配位键,H2N-CH2-CH2-NH2中C原子之间形成非极性键、不同原子之间形成极性键;单键为σ键,C原子没有孤电子对、形成4个σ键,杂化轨道数目为4;
(5) Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,CO分子中形成1个σ键,据此计算Fe(CO)5分子含有的σ键数目是10个;与CO互为等电子体的离子,含有2个原子、价电子总数为10,可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子,也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子;
(6)计算结构单元中原子总质量、晶胞体积,利用ρ=计算晶体密度。
(1)从外观无法区分三者,但用X光照射会发现:晶体对X射线发生衍射,非晶体不发生衍射,准晶体介于二者之间,因此通过有无X-射线衍射现象即可确定;
(2) 29号元素Cu元素的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1;
(3)在Cu2O中Cu+原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p63d10,处于d轨道的全满的稳定状态,而若再失去1个电子变为Cu2+时1s22s22p63s23p63d9,是不稳定的状态,CuO在高温时分解为O2和Cu2O;该晶胞中O原子数为4×1+6×+8×
=8,由Cu2O中Cu和O的比例可知该晶胞中铜原子数为O原子数的2倍,所以该晶胞中含有Cu原子个数为16个;
(4) Cu2+与乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N原子形成配位键;在配位体H2N-CH2-CH2-NH2中C原子与C原子之间形成非极性键;不同元素的原子之间形成极性键,所以该配离子中存在的化学键类型为配位键、极性键、非极性键,故合理选项是ABD;
(5) Fe与CO形成5个配位键,属于σ键,CO分子中形成1个σ键,故Fe(CO)5分子含有10个 σ键,1mol Fe(CO)5分子中含10molσ键,与CO互为等电子体的离子,含有2个原子、价电子总数为10,可以用N原子与1个单位负电荷替换O原子,也可以用C原子与2个单位负电荷替换O原子,与CO互为等电子体的离子为:CN-、C22-等;
(6)图中结构单元底面为正六边形,边长为a nm,底面面积为6××a×10-7 cm×a×10-7 cm×sin60°=
cm2;结构单元的体积V=
cm2×c×10-7 cm=
cm3,结构单元中含有
=6,该晶胞在原子总质量m=
g,所以该晶体密度ρ=
=
g/cm3。
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【题目】下列化学方程式或离子方程式正确的是( )
A.用醋酸去除水垢:CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑
B.甲醛与足量新制Cu(OH)2浊液反应:HCHO+2Cu(OH)2HCOOH+Cu2O↓+2H2O
C.实验室用液溴和苯在催化剂作用下制溴苯:+Br2
+HBr
D.将CO2通入苯酚钠溶液:2+CO2+H2O→2
+Na2CO3
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【题目】硫代硫酸钠(Na2S2O3)可以除去自来水中的氯气,在水产养殖上被广泛应用。用纯碱和硫化碱(主要成分Na2S,含少量Na2SO4、Na2CO3等)为原料制备Na2S2O3·5H2O的实验流程如下:
回答下列问题:
(1)试剂X是一种二元化合物的钡盐,它与Na2SO4反应的化学方程式为___________________。
(2)用热水溶解并趁热过滤的目的是______________________。
(3)利用SO2与Na2CO3、Na2S的混合溶液反应制备Na2S2O3,所需仪器如下图:
①从左到右连接各仪器,导管的接口顺序为:___________接e、f接___________、___________接___________、___________接d。___________
②E中发生反应的离子方程式为______________________。
③装置B的作用是______________________。
(4)操作1包括蒸发浓缩、______________________、___________、洗涤、干燥
(5)为测定产品Na2S2O3·5H2O的纯度,准确称取12.4gNa2S2O3·5H2O产品,配制成100mL溶液,取25.00mL溶液,以淀粉溶液作指示剂,用0.2500mol·L-1碘的标准溶液滴定,发生反应2S2O32-+I2= S4O62-+2I-,消耗碘的标准溶液20.00mL,则该产品的纯度为___________。
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【题目】甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便,是一种重要的化工原料,有着重要的用途和应用前景,可以用多种方法合成。
Ⅰ.用CO2生产甲醇
(1)已知:H2的燃烧热为-285.8 kJ/mol,CH3OH(l)的燃烧热为-725.8kJ/mol,CH3OH(g)= CH3OH(l)△H=-37.3 kJ/mol,则CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(l)△H=_______kJ/mol。
(2)将CO2和H2按物质的量之比1:3充入体积为2.0 L的恒容密闭容器中反应,如图两条曲线分别表示压强为0.1 M Pa和5.0 MPa下CO2转化率随温度的变化关系。
①其中a点的平衡常数表达式为:_________________。
②a,b两点化学反应速率分别用va、vb表示,则va________vb (填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)在1.0 L恒容密闭容器中投入1 mol CO2和2.75 mol H2发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醇的物质的量变化如图所示,下列说法正确的是___________。
A. 该反应的正反应为放热反应
B. 压强大小关系为p1<p2<p3
C. M点对应的平衡常数K的值约为1.04×10-2
D. 在p2及512K时,图中N点v(正)<v(逆)
Ⅱ.用生产甲醇
(4)已知:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),如图是该反应在不同温度下CO的转化率随时间变化的曲线。
①该反应的焓变△H ______0(填“>”、“<”或“=”)。
②T1和T2温度下的平衡常数大小关系是K1_________K2(填“>”“<”或“=”)。
Ⅲ.甲醇的应用
(5)以甲醇为主要原料,电化学合成碳酸二甲酯的工作原理如图所示。阳极的电极反应式为___________。
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【题目】下列说法正确的是( )
①、
、
属于碱性氧化物,
、
、
都能和碱溶液发生反应属于酸性氧化物
②碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵、过氧化钠都属于离子化合物
③混合物:漂白粉、水玻璃、胶体、冰水混合物
④醋酸、烧碱、纯碱和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物
⑤硅导电,铝在浓硫酸中钝化均属于物理变化
⑥盐酸属于混合物,而液氯、冰醋酸均属于纯净物
A.①③⑤B.④⑤⑥C.②④⑥D.②③④
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【题目】X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为和
,
和
具有相同的电子层结构。下列说法正确的是( )
A.原子序数:B.单质沸点:
C.离子半径:D.原子最外层电子数:
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【题目】下列说法正确的是( )
A.按系统命名法的名称为2一甲基一3,5一二乙基己烷
B.用Na2CO3溶液能区分CH3COOH、CH3CH2OH、苯、硝基苯四种物质
C.等质量的甲烷、乙烯、1,3一丁二烯分别充分燃烧,所耗氧气的量依次增加
D.下列物质的沸点按由低到高顺序为:(CH3CH2)2CH2<(CH3)3CH<CH3(CH2)3CH3<(CH3)2CHCH2CH3
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【题目】下列说法不正确的是
A.激素类药物乙烯雌酚的结构简式为:,它的分子式是:C18H20O2
B.等质量的甲烷、乙烯、乙醇分别充分燃烧,所耗用氧气的量依次减少
C.聚乳酸()是由单体之间通过加聚反应合成的
D.实验证实可使溴的四氯化碳溶液褪色,说明该分子中存在碳碳双键
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【题目】已知醋酸达到电离平衡后,改变某条件电离平衡向正反应方向移动,则下列说法正确的是
A.实现该变化的只能是升高温度B.溶液的导电能力一定变强
C.溶液的pH一定减小D.发生电离的分子总数增多
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