【题目】2019年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家。有两种常见锂电池:一种是采用镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2或镍钴铝酸锂为正极的“三元材料锂电池”;另一种是采用磷酸铁锂为正极的磷酸铁锂电池。请回答下列问题:
(1)基态钴原子的价电子排布式为____,Mn位于元素周期表的____ 区(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”)。
(2)磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,这四种酸中酸性最强的是___。PO43-的空间构型是 ___,中心原子的杂化方式是 ____。
(3)CoO、MnO两种氧化物的熔点由高到低的顺序是 ___,原因是 ___。
(4)PH3是____分子(填“极性”或“非极性”),其在水中的溶解性比NH3小,原因是 _____
(5)硫化锂Li2S(摩尔质量Mgmol-1)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料,硫化锂的晶体为反萤石结构,其晶胞结构如图。若硫化锂晶体的密度为ag.cm-3,则距离最近的两个S2-的距离是___nm。(用含a、M、NA的计算式表示)
【答案】3d74s2 d HPO3 正四面体 sp3 CoO>MnO CoO和MnO都属于离子晶体,离子半径:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能 极性 NH3能与水分子形成氢键,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小
【解析】
(1)钴(Co)的核电荷数为27,基态钴原子的价电子排布式为为3d74s2,Mn位于元素周期表的第四周期第ⅦB族,属于d区,故答案为:3d74s2;d。
(2)磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3,偏磷酸的酸性最强,次,亚,正依次减弱,PO43-的中P原子的价层电子对数为4,且不含孤对电子,所以空间构型是正四面体,中心原子的杂化方式是sp3,故答案为:HPO3;正四面体;sp3。
(3)CoO和MnO都属于离子晶体,离子半径:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能,熔点:CoO>MnO,故答案为:
CoO>MnO;CoO和MnO都属于离子晶体,离子半径:r(Mn2+)>r(Co2+),CoO的晶格能大于MnO的晶格能。
(4)PH3分子中磷原子形成了3个σ键,1个孤电子对,其价层电子对的总数是4,空间结构为三角锥形,是极性分子,NH3能与水分子形成氢键,所以在水中的溶解性NH3大于PH3,故答案为:极性;NH3能与水分子形成氢键,而PH3不能,所以在水中的溶解性PH3小。
(5)由晶胞结构可知,X原子个数为:,Y原子个数为:8,所以X为S2-,Y为Li+, 设晶胞的边长为bcm,
,
cm,距离最近的两个S2-的是面对角线的一般,面对角线为
,则距离最近的两个S2-的距离为
nm,故答案为:
。
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【题目】在一定条件下,密闭容器中发生反应:A(g)+3B(g) 2C(g),下列有关说法正确的是
A.若加入催化剂,则反应的△H 增大
B.加压时,平衡向正反应方向移动,反应的平衡常数增大
C.若反应温度升高,则活化分子的百分数增大,反应速率增大
D.若低温时,该反应为正向自发进行,则△H>0
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【题目】
铜及其化合物在生产生活中有着广泛的应用。请回答下列问题:
(1)铜元素位于元素周期表中第四周期________族,属于元素周期表中________区元素,基态Cu原子有___________种不同能级的电子。
(2)元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958 kJ·mol-1、INi=1753 kJ·mol-1, ICu>INi的原因是________________________________________________________。
(3)硫化亚铜和氧化亚铜均为离子晶体,二者比较,熔点较高的是氧化亚铜,原因为_________________________________________。
(4)某含铜化合物的离子结构如图1所示。
①该离子中存在的作用力有______________(填标号)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.范德华力
②该离子中碳原子的杂化类型有____________。
(5)CuCl2和CuCl是铜的两种氯化物。
①图2中表示的是________(填“CuCl2”或“CuCl”)的晶胞。
②原子坐标参数可用来表示晶胞内部各原子的相对位置。图2中各原子坐标参数A为(0,0,0);B为(0,1,1);C为(1,1,0);则D原子的坐标参数为____________。
③已知图2所示晶胞中C、D两原子核间距为298pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体密度为___________________ g·cm-3(列出计算式即可)。
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【题目】将两种金属单质组成的混合物11g,加到足量稀硫酸中,最终得到11.2L(标准状况下)的氢气,这两种金属可能是( )
A.Zn和FeB.Ag和MgC.Al和 CuD.Mg和Zn
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【题目】设 NA 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.25℃时,pH=3 的 FeCl3 溶液中 H+的数目为 0.001NA
B.甲醛(HCHO)和乙酸的混合物 3.0 g,含有的原子数为 0.4NA
C.0.1 mol SO2 与 1 mol O2 充分反应,转移的电子数为 0.2NA
D.已知白磷(P4)为正四面体结构,NA 个 P4 与 NA 个甲烷所含共价键数目之比为 1∶1
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【题目】实验室从含碘废液(除H2O外,含有CCl4、I2、I等)中回收碘,其实验过程如下:
下列叙述不正确的是
A.“还原”步骤发生的反应为:SO32+I2+H2O == 2I+SO42+2H+
B.“操作X”为静置、分液,所得CCl4可用作“富集”的萃取剂
C.“氧化”过程中,为使I完全被氧化,需长时间通入Cl2
D.“富集”即I2富集于有机溶剂,同时除去某些杂质离子
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【题目】合成某药物的中间体G的流程如图:
请回答下列问题:
(1)A的名称为___(系统命名法),F的分子式为___。反应⑤的反应类型是___。
(2)C中含氧官能团的名称为__。
(3)已知一定条件下2分子乙酸分子间脱水生成1分子乙酸酐,写出该反应的化学方程式:___。
(4)写出满足下列条件的E的同分异构体的结构简式:___。
①苯环上只有三个取代基;
②核磁共振氢谱图中只有4组吸收峰;
③1mol该物质与足量NaHCO3溶液反应生成2molCO2。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出以C6H5—OOCCH2CH3为原料制备的合成路线流程图(无机试剂任选)。___。
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【题目】等物质的量的N2、O2、CO2混合气体通过Na2O2后,体积变为原体积的8/9(同温同压),这时混合气体中N2、O2、CO2物质的量之比为
A. 6︰9︰0 B. 3︰3︰2 C. 6︰7︰3 D. 3︰4︰1
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【题目】“对氨基苯甲酸丁酯”是防晒霜中能吸收紫外线的防晒剂。下列关于“对氨基苯甲酸丁酯”的说法正确的是( )
A. 从有机物分类看,它可属于“氨基酸类”“酯类”“芳香烃类”
B. 它能与盐酸反应,但不能与苛性钠溶液反应
C. 甲酸丁酯基(—COOC4H9)有3种不同结构
D. 它的分子式为C11H15NO2
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