【题目】离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂,其中的EMIM+离子由H、C、N三种元素组成,结构如图所示。回答下列问题:
(1)碳原子价层电子的轨道表达式为__,基态碳原子中,核外电子占据的最高能级的电子云轮廓图为__形。
(2)根据价层电子对互斥理论,NH3、NO3-、NO2-中,中心原子价层电子对数不同于其他两种粒子的是__。NH3比PH3的沸点高,原因是__。
(3)氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是__。
(4)EMIM+离子中,碳原子的杂化轨道类型为__。分子中的大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则EMIM+离子中的大π键应表示为__。
(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,但热稳定性远高于金刚石,其晶胞结构如图所示。立方氮化硼属于__晶体,其中硼原子的配位数为__。已知:立方氮化硼密度为dg/cm3,B原子半径为xpm,N原子半径为ypm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中原子的空间利用率为__(列出化简后的计算式)。
【答案】 哑铃 NH3 氨分子间存在氢键 基态氮原子电子占据的最高能级为半充满,较稳定 sp2、sp3 Π 原子 4
【解析】
根据核外电子排布原则确定电子排布图,根据价层电子对互斥理论计算价层电子对数,根据第一电离能的规律比较第一电离能,根据轨道杂化理论确定杂化轨道类型,根据大π键形成的原理确定大π键的表示,根据晶体知识确定晶胞类型、配位数及空间占有率。
(1)碳原子价电子数为4,价电子排布式为2s22p2,所以价层电子的轨道表达式为;基态碳原子核外电子占据的最高能级为2p,2p轨道的电子云轮廓图为哑铃形;
(2)NH3中N原子价层电子对数为,
中N原子价层电子对数,
中N原子价层电子对数,所以中心原子价层电子对数不同于其他其他两种粒子的是NH3; NH3比PH3的沸点高是因为NH3分子间存在氢键,而PH3分子间只有范德华力;
(3)第VA族比同周期相邻元素都大,是因为最高能级p轨道上电子数为特殊的半充满状态,能量低、较稳定,所以氮元素的第一电离能比同周期相邻元素都大的原因是基态氮原子电子占据的最高能级为半充满,较稳定;
(4)根据图中EMIM+离子中键总数为5个,根据图像,EMIM+离子中C原子的空间构型有四面体和平面三角形两种,即C原子采用sp3、sp2杂化;EMIM+离子有6个电子可形成大π键,形成的大π键原子数为5,故可用符号Π表示;
(5)立方氮化硼硬度仅次于金刚石,晶体类型类似于金刚石,是原子晶体;晶胞中每个N原子连接4个B原子,氮化硼化学式BN,所以晶胞中每个B原子也连接4个N原子,即硼原子的配位数为4;晶胞中N原子数为4, B原子数,晶胞质量为,晶胞体积为,B、N原子的总体积为,晶胞中原子的空间利用率为;
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】图中曲线表示短周期元素的原子序数(按递增顺序连续排列)及其常见最高化合价的关系,下列叙述不正确的是 ( )
A. 单核简单离子半径大小为:②<③
B. ①、③可以按原子个数比1︰1形成化合物
C. ②、③形成的化合物是两性物质
D. ①、②形成的化合物的摩尔质量可能是44g/mol
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】如图所示,两电极一为碳棒,一为铁片,若电流表的指针发生偏转,且a极上有大量气泡生成,则以下叙述正确的是
A. a为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸
B. b为负极,是铁片,烧杯中的溶液为硫酸铜溶液
C. a为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸
D. b为正极,是碳棒,烧杯中的溶液为硫酸铜
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】铝是一种应用广泛的金属,工业上用和冰晶石()混合熔融电解制得。
①铝土矿的主要成分是和等。从铝土矿中提炼的流程如下:
②以萤石()和纯碱为原料制备冰晶石的流程如下:
请回答下列问题:
(1)写出反应1的化学方程式____________。
(2)滤液1中加入生成的沉淀是____________,反应2的离子方程式为____________(气体过量)。
(3)可作为建筑材料,化合物是浓硫酸,请写出由制备冰晶石的化学方程式____________。
(4)电解氧化铝制铝时,以石墨为电极,请写出阳极的电极反应式____________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】具有相同电子层数的、、三种元素,已知它们最高价氧化物的水化物的酸性强弱顺序是,则下列判断正确的是( )
A.原子半径:
B.元素的非金属性:
C.气体氢化物的稳定性:
D.阴离子的还原性:
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】类推是在化学学习和研究中常用的思维方法,但类推出的结论最终要经过实践的检验才能决定其正确与否,下列几种类推结论中正确的是( )
A.由跟直接化合可得,类推出跟直接化合可得
B.金属镁失火不能用灭火,类推出金属钠失火也不能用灭火
C.与反应生成和,类推出与反应生成和
D.相同温度下的溶解度比的溶解度小,类推出的溶解度也小于的溶解度
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】设表示阿伏加德罗常数的值。下列判断正确的是( )
A.在质量分数为的乙醇水溶液中,含氢原子总数为
B.标准状况下,氟化氢中含有氟原子的数目为
C.的氢碘酸中含碘化氢分子数为
D.乙酸与足量乙醇发生酯化反应时断裂的键数为
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】锗()在自然界中非常分散,几乎没有比较集中的锗矿,因此被人们称为“稀散金属”。砷()是第四周期VA族元素,可以形成、、等化合物,用途广泛。完成下列填空:
(1)已知锗元素与碳位于同一主族,与钙位于同一周期。
写出锗在周期表中的位置:____________。
根据锗在元素周期表中的位置写出锗的一条用途____________。
(2)将溶于浓盐酸,可以得到,其沸点为。
推测的晶体类型为______。
已知沸点高于,请从结构角度解释原因:____________。
将与作用可以得到,水溶液呈______性(填“酸”“碱”或“中”)。
(3)锗金属对人类具有保健功能,适宜人体接触佩戴。锗金属非常脆,容易破碎,一种常用的方法是将锗制成颗粒镶嵌到其他金属上,但存在易脱落的缺点。请提出一种改进建议:____________。
(4)砷原子核外有______个电子层,最外层有______个电子;比较溴、砷最高价氧化物对应水化物酸性的强弱:____________强于____________(填物质的化学式)。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】碳及其化合物广泛存在于自然界。请回答下列问题:
(1)反应Ⅰ: △H1 平衡常数为K1
反应Ⅱ: △H2 平衡常数为K2
不同温度下,K1、K2的值如下表:
K1 | K2 | |
973 | 1.47 | 2.38 |
1173 | 2.15 | 1.67 |
现有反应Ⅲ:,结合上表数据,反应Ⅲ是________(填“放热”或“吸热”)反应。
(2)催化加氢合成二甲醚是一种转化方法,其过程中主要发生下列反应:
反应Ⅲ: △H3
反应Ⅳ: △H=-122.5kJ/mol
在恒压、和的起始量一定的条件下,平衡转化率和平衡时的选择性随温度的变化如图。
其中:的选择性
①温度高于300℃,平衡转化率随温度升高而上升的原因是________。
②220℃时,在催化剂作用下与反应一段时间后,测得的选择性为48%(图中点)。不改变反应时间和温度,一定能提高选择性的措施有________。
(3)石油化工生产中,利用裂解反应可以获得重要化工原料乙烯、丙烯。一定条件下,正丁烷裂解的主反应如下:
反应Ⅴ:
反应Ⅵ:
一定温度下,向容积为的密闭容器中通入正丁烷,反应时间与容器内气体总压强数据如下:
0 | 10 | 20 | 30 | 40 | |
5 | 7.2 | 8.4 | 8.8 | 8.8 |
①反应速率可以用单位时间内分压的变化表示,即v=,前内正丁烷的平均反应速率v(正丁烷)________,该温度下,正丁烷的平衡转化率________。
②若平衡时乙烯的体积分数为,则该温度下反应Ⅴ的分压平衡常数Kp=________MPa(保留一位小数)。
③若反应在恒温、恒压条件下进行,平衡后反应容器的体积________(填“大于”“小于”或“等于”)。
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com