【题目】在建国70周年阅兵仪式上,“歼20”“东风-41核导弹”等国之重器亮相,它们采用了大量合金材料。回答下列问题:
(1)早期战斗机主要采用铝合金,其中超硬铝属Al-Cu-Mg-Zn系。Cu在元素周期表中的位置是_____________,比较第一电离能Al______Mg(填“>”“<”“=”)。
(2)查阅资料显示第二电离能Cu大于Zn,理由是_______________。
(3)中期战斗机主要采用钛合金,Ti的价电子排布图为___________________。钛晶体在882℃以上为体心立方的β钛,其中钛原子的配位数为_______。
(4)钛镍合金可用于战斗机的油压系统,该合金溶于热的硫酸生成Ti(SO4)2、NiSO4,其中阴离子的立体构型为___________,S的_______杂化轨道与O的2p轨道形成_____键(填“π”或“σ”)。
(5)一种钛镍合金的立方晶胞结构如图所示,若晶胞的边长为apm,则晶胞的密度为________g/cm3(用含a、NA的计算式表示)。
(6)隐形战机采用Fe(CO)5(羰基铁)作为吸波材料,羰基铁在常温下为红棕色液体,固体羰基铁属于_________晶体,CO与Fe之间的化学键称为________。与CO互为等电子体的分子或离子是______(只写一种)。
【答案】第四周期IB族 < 锌失去4s1电子,而铜失去3d10电子,后者全充满较稳定,更难失去 8 正四面体 sp3 σ
分子 配位键 N2或CN-
【解析】
⑴Cu为29号元素,价电子3d104s1,同周期,第一电离能从左到右呈增大趋势,但第IIA大于IIIA。
⑵Cu+:3d10,Zn+:3d104s1,锌失去4s1电子,而铜难失去3d10电子。
⑶Ti的价电子3d24s2,钛晶体在882℃以上为体心立方,根据体心立方思考配位数。
⑷先计算硫酸根的价层电子对数,得出立体构型和杂化方式,杂化轨道都是形成σ键。
⑸根据钛镍合金的立方晶胞结构得到Ti的个数、Ni的个数,根据公式求出晶胞的密度。
⑹根据羰基铁在常温下为红棕色液体,说明熔点低,根据价电子C=N+,N=O+,得出CO互为等电子体的分子或离子。
⑴Cu为29号元素,价电子3d104s1,在元素周期表中的位置是第四周期IB族,同周期,第一电离能从左到右呈增大趋势,但第IIA大于IIIA,因此第一电离能Al < Mg;故答案为:第四周期IB族;<。
⑵查阅资料显示第二电离能Cu大于Zn,是因为Cu+:3d10,Zn+:3d104s1,锌失去4s1电子,而铜失去3d10电子,后者全充满较稳定,更难失去;故答案为:锌失去4s1电子,而铜失去3d10电子,后者全充满较稳定,更难失去。
⑶Ti的价电子3d24s2,价电子排布图为。钛晶体在882℃以上为体心立方的β钛,其中钛原子的配位数为8;故答案为:
;8。
⑷Ti(SO4)2、NiSO4其中阴离子的价层电子对数为,其立体构型为正四面体形,S是sp3杂化,杂化轨道都是形成σ键,因此S的sp3杂化轨道与O的2p轨道形成σ键;故答案为:正四面体;sp3;σ。
⑸根据钛镍合金的立方晶胞结构得到Ti的个数为,Ni的个数为
,若晶胞的边长为a pm,则晶胞的密度为
;故答案为:
。
⑹隐形战机采用Fe(CO)5(羰基铁)作为吸波材料,羰基铁在常温下为红棕色液体,说明熔点低,固体羰基铁属于分子晶体,CO与Fe之间的化学键称为配位键。价电子C=N+,N=O+,因此与CO互为等电子体的分子或离子是N2或CN-;故答案为:N2或CN-。
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【题目】丁烷催化裂化时碳链按两种方式断裂,生成两种烷烃和两种烯烃。如果丁烷的裂化率为60%,且裂化生成的两种烯烃物质的量相等,则裂化后得到的含氢质量分数最高的气体占混合气体的体积分数为
A. 18.75% B. 30% C. 15% D. 22.5%
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【题目】聚氨酯类高分子材料PU用途广泛,其合成反应为:
下列说法不正确的是
A. HO(CH2)4OH的沸点高于CH3CH2CH2CH3
B. 高分子材料PU在强酸、强碱中能稳定存在
C. 合成PU的两种单体的核磁共振氢谱中均有3个吸收峰
D. 以1,3-丁二烯为原料,可合成HO(CH2)4OH
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【题目】S-诱抗素可保证盆栽鲜花盛开,其分子结构如图,下列说法不正确的是
A. 该物质的分子式为C15H20O4 B. 该物质环上的二氯代物只有2种
C. 1mol该物质最多能与2 mol NaOH完全反应 D. 该物质能发生取代、加成、氧化等反应
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【题目】氧化锂(Li2O)是离子晶体,其晶格能可以通过图所示循环进行计算。下列说法错误的是
A.O=O键键能为ΔH3
B.Li原子的第一电离能为0.5ΔH2
C.Li2O的晶格能为ΔH6取正值
D.ΔH1+ΔH2+ΔH3+ΔH4+ΔH6=ΔH5
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【题目】二氧化碳用不同催化剂催化生成一氧化碳的历程中能量的转变如图所示,(吸附在催化剂表面的用“·”表示)下列说法错误的是( )
A.使用催化剂NiPc需要的条件更高
B.·COOH经过还原反应得到CO
C.反应过程中存在极性键的断裂和生成
D.相同微粒吸附在不同的催化剂时能量相同
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【题目】磷酸铁锂是制作电池的材料,其制备过程可以简化成如图所示。下列说法错误的是( )
A.蒸发需要的硅酸盐材料仪器有:烧杯、酒精灯、玻璃棒、泥三角
B.反应釜中反应的化学方程式为2H3PO4+Li2CO3=2LiH2PO4+H2O+CO2↑
C.分离的操作是过滤
D.烧结窑中氧化铁与炭黑发生氧化还原反应
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【题目】丙烷的分子结构可简写成键线型结构。有机物A的键线式结构为
,有机物B与等物质的量的H2发生加成反应可得到有机物A,下列有关说法错误的是
A.有机物A的一氯代物只有5种
B.用系统命名法命名有机物A,名称为2,2,3-三甲基戊烷
C.有机物A的分子式为C8H16
D.B的结构可能有3种,其中一种的名称为3,4,4-三甲基-2-戊烯
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【题目】环境问题是广大群众关注的热点话题之一,化工厂排放的废水、废渣一般利用化学原理可以进行排放物达标检测与无害化处理。某皮革厂对制革工业污泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下:
已知:①酸浸后的溶液中的金属离子主要是Cr3+,其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下,部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下:
阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 5.4 | 9 |
沉淀溶解时的pH | — | — | >8溶解 | >9溶解 |
(1)如需配制480 mL酸浸环节所需的硫酸,需要用量筒量取18.4 mol·L-1的浓硫酸____mL;配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外,还需哪些仪器_____。
(2)经氧化环节滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-,写出此反应的离子方程式:________。
(3)调pH=8环节,既可以将溶液中某些杂质离子转化为沉淀,同时又可以将Cr2O72-转化为某种含铬元素微粒,溶液颜色由橙色变为黄色,请解释该颜色变化的原因_______。
(4)钠离子交换树脂的反应原理为Mn++nNaRMRn+nNa+,则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有________。
(5)请写出流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式:______________。
(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一,为了测定某废水中SCN-的浓度,可用标准AgNO3溶液滴定待测液,已知:
银盐性质 | AgCl | AgI | AgCN | Ag2CrO4 | AgSCN |
颜色 | 白 | 黄 | 白 | 砖红 | 白 |
Ksp | 1.8×10-10 | 8.3×10-17 | 1.2×10-16 | 3.5×10-11 | 1.0×10-12 |
①滴定时可选为滴定指示剂的是________(填编号),
A.NaCl B.K2CrO4 C.KI D.NaCN
②如何确定该滴定过程的终点:_______________。
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