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【题目】2019年诺贝尔化学奖授予三位开发锂离子电池的科学家。TiS2LiCoO2LiFePO4LiMnO2Cu与磷的化合物等都是研究电池的常用材料。请回答下列问题。

1Co4+中存在__种不同能量的电子。

2)你预测第一电离能:Cu__Zn(”)。请说出你的理由:__

3)已知下列化合物的熔点:

化合物

AlF3

GaF3

AlCl3

熔点/

1040

1000

194

表格中卤化物的熔点产生差异的原因是:___

4)直链多磷酸盐的阴离子有复杂的结构,焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构如图:

这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为___(n代表P原子数)

5)钴蓝晶胞结构如图1所示,该立方晶胞由4个Ⅰ型和4个Ⅱ型小立方体构成如图2,则钴蓝晶体的化学式为___。在晶体中,某些原子位于其它原子围成的空隙中,如图3原子就位于最近的4个原子围成的正四面体空隙中。在钴蓝晶体中,Al3+位于O2-形成的___空隙中。若阿伏加德罗常数用NA表示,则钴蓝晶体的密度为___g·cm-3(列计算式即可,不必化简)

【答案】6 < 由于铜的核电荷数比锌小,原子半径比锌大,并且最外层是不稳定的4s1结构,而锌是相对稳定的4s2结构。所以气态铜易失去一个电子,即第一电离能较低 AlF3GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,又由于Al3+半径小于Ga3+,离子键较强(晶格能较大),所以有熔点AlF3>GaF3>AlCl3 (PnO3n1)(n2)-PnO3n1(n2)- CoAl2O4 八面体

【解析】

1)不同能级的电子能量不同;

2)原子轨道处于全满、半满、全空时为稳定状态;

3AlF3GaF3为离子晶体,Al3+半径小于Ga3+AlCl3为分子晶体;

4)根据焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构,重复单元为

5)根据均摊原则计算晶胞的化学式;

1)不同能级的电子能量不同;Co4+的核外电子排布式是1s22s2sp63s23p63d5,存在6种不同能量的电子;

2Cu核外电子排布式是1s22s2sp63s23p63d104s1 Zn核外电子排布式是1s22s2sp63s23p63d104s2,由于铜的核电荷数比锌小,原子半径比锌大,并且最外层是不稳定的4s1结构,而锌是相对稳定的4s2结构。所以气态铜易失去一个电子,即第一电离能较低;

3AlF3GaF3为离子晶体,AlCl3为分子晶体,离子晶体的熔点高于分子晶体,又由于Al3+半径小于Ga3+,离子键较强(晶格能较大),所以有熔点AlF3>GaF3>AlCl3

4)根据焦磷酸根离子、三磷酸根离子结构,重复单元为,所以氧原子数是磷原子数的3倍加1,电荷数是磷原子数加2;所以这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n1)(n2)-

5型立体结构含有Co原子数是 O原子数是4型小立方体含有Co原子数是 O原子数是4Al原子数是4,该立方晶胞由4型和4型小立方体构成,所以1个晶胞含有Co原子数是8O原子数是32Al原子数是16,钴蓝晶体的化学式为CoAl2O4;根据图示,在钴蓝晶体中,Al3+位于O2-形成的八面体空隙中;晶胞中含有Co原子数是8O原子数是32Al原子数是16,晶胞的体积是 ,所以密度是

练习册系列答案
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【题目】[化学—选修5:有机化学基础]有机物F是一种香料,其合成路线如图所示

(1)A的名称为 ,试剂X的结构简式为 ,步骤的反应类型为

(2)步骤的反应试剂和条件分别为

(3)步骤反应的化学方程式为

4满足括号中条件(苯环上只有两个取代基,能与FeCl3溶液发生显色反应,能发生水解反应和银镜反应)的E的同分异构体有 种,其中核磁共振氢谱峰面积比为6︰2︰2︰1︰1的分子的结构简式为

5依据题中信息,完成以为原料制取合成路线图。

合成路线图示例如下:

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【题目】13—环己二酮()常用作医药中间体,用于有机合成。下列是一种合成13—环己二酮的路线。

回答下列问题:

1)甲的分子式为 __________

2)丙中含有官能团的名称是__________

3)反应①的反应类型是________;反应②的反应类型是_______

4)反应④的化学方程式_______

5)符合下列条件的乙的同分异构体共有______种。

①能发生银镜反应

②能与NaHCO3溶液反应,且1mol乙与足量NaHCO3溶液反应时产生气体22.4L(标准状况)。

写出其中在核磁共振氢谱中峰面积之比为1621的一种同分异构体的结构简式:________。(任意一种)

6)设计以(丙酮)、乙醇、乙酸为原料制备24—戊二醇)的合成路线(无机试剂任选)_______

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【题目】化学物质丰富多彩,化学反应精彩纷呈,在生活和生产中应用广泛。

1)盛放氢氧化钠的玻璃试剂瓶不用玻璃塞,请用化学方程式表示其中的原因:___

2)工业上制备粗硅的化学方程式为:___

3)可用氢氧化钠溶解铝土矿(主要成分Al2O3);其反应方程式为:___

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5)向NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液呈中性___

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【题目】太阳-水电池装置如图所示,该电池由三个电极组成,其中aTiO2电极,bPt电极,cWO3电极,电解质溶液为pH=3Li2SO4-H2SO4溶液。锂离子交换膜将电池分为AB两个区,A区与大气相通,B区为封闭体系并有N2保护。下列关于该电池的说法正确的是(

A.若用导线连接ac,则a为负极,该电极附近pH增大

B.若用导线连接ac,则c电极的电极反应式为HxWO3-xe-=WO3+xH+

C.若用导线先连接ac,再连接bc,可实现太阳能向电能转化

D.若用导线连接bcb电极的电极反应式为O2+4H++4He-=2H2O

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【题目】.CO2催化加氢制甲醇是极具前景的资源化研究领域,主要反应有:

i.CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1=-49.4kJ·mol-1

ii.CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH2=+41.2kJ·mol-1

iii.CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH3

1ΔH3=___kJ·mol-1

2)已知反应i的速率方程为v=kx(CO2)·x3(H2)v=k·x(CH3OH)·x(H2O)kk均为速率常数且只与温度有关,x为物质的量分数。其物质的量分数平衡常数Kx=___(kk表示)

35MPa时,往某密闭容器中按投料比n(H2)n(CO2)=31充入H2CO2。反应达平衡时,测得各组分的物质的量分数随温度变化的曲线如图所示。

①图中Y代表___(填化学式)

250℃时反应iiKx___1(“=”)

③下列措施中,一定无法提高甲醇产率的是___

A.加入适量CO B.使用催化剂

C.循环利用原料气 D.升高温度

4)在10MPa下将H2CO按一定比例投料,平衡状态时各组分的物质的量与温度的关系如图所示。曲线b代表的物质为____(填化学式)。温度为700K时,该反应的平衡常数KP=___(MPa)-2(结果用分数表示)

.在恒容容器中,使用某种催化剂对反应NO2(g)+SO2(g)SO3(g)+NO(g) ΔH<0

进行相关实验探究。改变投料比[n(SO2)n(NO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定SO2的平衡转化率[α(SO2)]实验结果如图所示。

已知:KR=16KZ=

5)如果要将图中R点的平衡状态改变为X点的平衡状态。应采取的措施是___

6)通过计算确定图中RXYZ四点中温度相等的点是__

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【题目】1)已知食盐常加入KIO3 来补充碘元素,检验食盐中是否加碘,可利用如下反应:__KIO3+___KI+___H2SO4___K2SO4+___I2+___H2O(配平反应方程式)。

①利用上述反应检验食盐中是否加碘,所需试剂是________(填下列选项的序号)

A、碘水BKI溶液C、淀粉溶液D、稀硫酸EAgNO3溶液

②如果反应中转移0.2mol电子,则生成I2的物质的量为___________

2Cl2是一种有毒气体,如果泄漏会造成严重的环境污染。化工厂可用浓氨水来检验Cl2是否泄漏,有关反应的化学方程式为:3Cl2(气)+8NH3(气)=6NH4Cl(固)+N2(气)若反应中消耗Cl2 1.5mol,则被氧化的NH3在标准状况下的体积为___L

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【题目】将气体X通入溶液A(如下图,尾气吸收装置略)中,实验现象能够支持结论的是

选项

气体X

溶液A及反应现象

结论

A.

乙醇与浓硫酸共热170℃产生的气体

Br2的水溶液由橙黄色变为无色

乙烯与溴发生反应

B.

电石与饱和食盐水反应产生的气体

KMnO4酸性溶液紫色逐渐变浅

乙炔被高锰酸钾酸性溶液氧化

C.

溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热生成的气体

Br2的水溶液由橙黄色变为无色

乙烯与溴发生反应

D.

碳酸钠固体与醋酸溶液反应产生的气体

苯酚钠溶液中出现白色沉淀

碳酸的酸性强于苯酚

A. A B. B C. C D. D

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【题目】下列化学用语能正确表示相应意义的是( )

A. 乙烯的结构简式CH2CH2B. 丁烷的结构简式CH3(CH2)2CH3

C. 四氯化碳的电子式D. 苯的分子式

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