【题目】Ni元素在生产、生活中有着广泛的应用。 回答下列问题:
(1)基态Ni原子价层电子的排布式为 ____。
(2)科学家在研究金属矿物质组分的过程中,发现了Cu-Ni-Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体最可靠的科学方法是对固体进行_____。
(3)Ni能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。Ni(SCN)2中,第一电离能最大的元素是____;(SCN)2分子中,硫原子的杂化方式是____ ,σ键和π键数目之比为_____。
(4)[Ni(NH3)6](NO3)2中,不存在的化学键为____ (填标号)。
a.离子键 b.金属键 c.配位键 d.氢键
(5)镍合金储氢的研究已取得很大进展。
①图甲是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图。 该合金储氢后,含1molLa的合金可吸附H2的数目为_____。
②Mg2NiH4是一种贮氢的金属氢化物。在Mg2NiH4晶胞中,Ni原子占据如图乙的顶点和面心,Mg2+ 处于乙图八个小立方体的体心。Mg2+位于Ni原子形成的 ___ (填“八面体空隙”或“四面体空隙”)。 若晶体的密度为dg/cm3,Mg2NiH4的摩尔质量为Mg/mol,则Mg2+和Ni原子的最短距离为 ___ nm(用含d、M、NA 的代数式表示)。
【答案】3d84s2 X射线衍射实验 N sp3杂化 5:4 b 3NA 四面体空隙
【解析】
(1)Ni的原子序数为28,根据能量最低原理可写出电子排布式为1S22S22P63S23P63d84s2或[Ar]3d84s2,则其价电子排布为3d84s2;
(2)确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是X射线衍射实验;
(3)一般情况下,非金属性越强,第一电离能越大,但N原子最为层2p轨道为半满稳定状态,第一电离能高于相连元素,所以Ni(SCN)2中,第一电离能最大的元素是N;(SCN)2分子结构简式为N≡C-S-S-C≡N,其中S原子价层电子对个数是4且含有2个孤电子对,根据价层电子对互斥理论可知硫原子的杂化方式为sp3杂化;共价单键为σ键,共价双键中含有一个σ键、一个π键,共价三键中含有1个σ键、2个π键,则σ键和π键数目之比为5:4;
(4)[Ni(NH3)6](NO3)2中,NH3与Ni2+之间为配位键;氨气分子之间存在氢键;[Ni(NH3)6]2+与NO3-之间为离子键,不存在金属键,故选b;
(5)①晶胞中La原子数目=8×=1、H2分子数目=
=3,故含1molLa的合金可吸附H2的物质的量为1mol×3=3mol,数目为3NA;
②Ni原子占据顶点和面心,Mg2+ 处于八个小立方体的体心,所以Mg2+位于Ni原子形成的四面体空隙;
该晶胞中Ni原子个数=8×+6×
=4、Mg2+个数为8,根据化学式知,H原子个数为16,所以晶胞的质量为
,又已知晶胞的密度为dg/cm3,则晶胞的棱长为
,根据晶胞结构可知Mg2+和Ni原子的最短距离为晶胞体对角线的
,所以最短距离为
。
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【题目】锂是高能电池的理想负极,常用乙腈、二甲基甲酰胺等有机溶剂和LiC1O4、LlBF4、LiBr等电解质制成锂非水电池。回答下列问题:
(1)二甲基甲酰胺()中基态氮原子的电子排布是__,乙腈( CH3- C≡N)中碳原子的杂化轨道类型为___。
(2)LiClO4和LlBF4中都不存在的化学键是____(填代号)。
a.离子键 b.共价键 c.金属键 d.配位键
(3)LiX(X=F,Cl,Br,I)具有NaCl型晶体结构。当阴、阳离子电荷的绝对值相同且它们的半径相近时,生成的盐类一般难溶于水。由上述规则可以判断LiF、LiCl、LiBr、LiI中溶解度最小的是_______ 。
(4)Li2S属立方晶体,晶胞边长为dpm,晶胞截面图如下所示。每个晶胞中含有S2-的数目为_____,S2-的配位数是_______,NA表示阿伏加德罗常数的值,则Li2S晶体的密度为_______gcm-3(用代数式表示)。
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【题目】I.50 mL 1.0mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液在图所示装置中进行中和反应,并通过测定反应过程中所放出的热量来计算中和热。试回答下列问题:
(1)__(填“能”或“不能”)将环形玻璃搅拌棒改为环形金属(如铜)棒。
(2)大烧杯上如不盖硬纸板,对求得中和热数值的影响是__(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
(3)如果改用60 mL 1.0 mol·L-1盐酸跟50 mL 1.1 mol·L-1氢氧化钠溶液进行反应,则与上述实验相比,所放热量__(填“增加”“减少”或“不变”);所求中和热数值__(填“增加”“减少”或“不变”)。
(4)__(填“能”或“不能”)用Ba(OH)2和硫酸代替盐酸和氢氧化钠溶液。
(5)Q=cmΔt,其中Q表示此中和反应放出的热量,m表示反应后混合液的质量,c表示反应后混合溶液的比热容,Δt表示反应前后溶液的温度的差值。该实验小组做了三次实验,每次取溶液各50 mL,并记录如下原始数据:
实验序号 | 起始温度t1/℃ | 终止温度t2/℃ | 温差(t2-t1)/℃ |
1 | 25.0 | 32.6 | |
2 | 25.1 | 31.8 | |
3 | 25.1 | 31.9 |
已知盐酸、NaOH溶液密度近似为1.00 g·cm-3,中和后混合液的比热容c=4.18410﹣3kJ·g-1·℃-1则该反应的中和热为ΔH=__(保留小数点后一位)。
(6)上述实验数值结果与57.3 kJ·mol-1有偏差,产生偏差的原因可能是__(填字母)。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.量取NaOH溶液的体积时仰视读数
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有盐酸的小烧杯中
d.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定HCl溶液的温度
II. 草酸与高锰酸钾在酸性条件下能够发生反应:
现用 0.1 mol/L KMnO4酸性溶液与0.5 mol/L H2C2O4溶液,研究不同条件对化学反应速率的影响。实验过程的数据记录如下(见表格),请结合表中信息,回答有关问题:
实验 序号 | 反应温度/℃ | 参加反应的物质 | |||||
KMnO4(H2SO4) | H2C2O4 | H2O | MnSO4 | ||||
V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | c/mol·L-1 | V/mL | G | ||
A | 20 | 10 | 0.1 | 10 | 0.5 | 0 | 0 |
B | 20 | 10 | 0.1 | 6 | 0.5 | V1 | 0 |
C | 20 | 10 | 0.1 | 10 | 0.5 | 0 | 1 |
D | 50 | 10 | 0.1 | 6 | 0.5 | 0 | 0 |
E | 40 | 10 | 0.1 | 10 | 0.5 | 0 | 0 |
(1)写出反应的化学方程式_____________________;
(2)如果研究催化剂对化学反应速率的影响,使用实验________和________(用A~E表示,下同);
(3)如果研究温度对化学反应速率的影响,使用实验________和________;
(4)实验A和B,可以研究浓度对化学反应速率的影响,则V1 =_____;
(5)A、B、C三组实验比较,溶液褪色所用的时间最长的是__________组实验。
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【题目】一定量的氢气在氯气中燃烧,所得混合物用100mL3.00mol·L-1的NaOH溶液恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为0.10mol,则反应的氢气和氯气的物质的量之比n(H2)∶n(Cl2)是( )
A.3:2B.1:3C.4:1D.1:5
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【题目】2019年12月以来,我国武汉等地相继暴发了新冠肺炎,为此我国政府和相关部门采取了多项措施控制疫情。75%乙醇和84消毒液等均能有效灭活新冠病毒。84消毒液的主要成分是次氯酸钠。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.74.5g次氯酸钠中含有的离子数目为2NA
B.1mol次氯酸钠与足量盐酸反应转移的电子数为2NA
C.50g34%H2O2溶液中含H-O键的数目为NA
D.利用氯气和氢氧化钠溶液反应制取0.1mol次氯酸钠需要消耗2.24L氯气
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【题目】在1200℃时,天然气脱硫工艺中会发生下列反应
①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 ②2H2S(g)+SO2(g)=
S2(g)+2H2O(g) ΔH2
③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 ④2S(g)=S2(g) ΔH4
则ΔH4的正确表达式为
A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=
(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)
C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=
(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)
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【题目】丙是科学家合成的一种能自动愈合自身内部细微裂纹的神奇塑料,合成路线如下图所示:
下列说法错误的是
A.两步反应都符合绿色化学最理想的“原子经济”理念
B.乙的一氯代物有10种(不考虑立体异构)
C.甲分子所有原子有可能处于同一平面
D.由甲生成乙发生的是加成反应
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【题目】目前工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇,某研究小组对下列有关甲醇制取的三条化学反应原理进行探究。已知在不同温度下的化学反应平衡常数(K1、K2、K3)如表所示。请回答下列问题:
化学反应 | 焓变 | 平衡常数 | 温度/℃ | ||
500 | 700 | 800 | |||
①2H2(g)+CO(g) | ΔH1 | K1 | 2.5 | 0.34 | 0.15 |
②CO2(g)+H2(g) | ΔH2 | K2 | 1.0 | 1.70 | 2.52 |
③CO2(g)+3H2(g) | ΔH3 | K3 |
(1)反应②是____(填“吸热”或“放热”)反应。
(2)根据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3=____(用K1、K2表示);根据反应③判断ΔS___0(填“>”、“=”或“<”),在____(填“较高”或“较低”)温度下有利于该反应自发进行。
(3)500℃时,测得反应③在某时刻,CO2(g)、H2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度分别为0.1mol/L、0.8mol/L、0.3mol/L、0.15mol/L,则此时v(正)___v(逆)(填“>”、“=”或“<”)。
(4)根据上述表格测得焓变,下列能量关系图合理的是_____
A.B.
C.
D.
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【题目】下列实验操作或装置正确且能达到目的的是( )
A.图甲操作将溶液转移至分液漏斗中,加入萃取剂后,塞上玻璃塞用力振摇
B.用装置乙可进行比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱
C.用装置丙可进行中和热的测定
D.用装置丁,关闭a,打开b,可检验装置的气密性
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