【题目】2018年第26届国际计量大会(CGPM)对国际单位制进行了修改,将阿伏加德常数变为了精确数值,用原子来定义千克。研究者们使用激光测量“硅球"球体点阵中一个晶格单位的长度和硅原子的平均直径,从而确定一定 质量的纯硅球体中准确的原子数。
(1)基态硅原子的核外电子排布式是_____________________。基态的气态原子失去一个电子形成气态一价正离子时所需能量称为元素的第一电离能(I1),元素气态一价正离子失去一个电子形成气态二价正离子时所需能量称为元素的第二电离能(I2),…… .以此类推。下列电离能比值最大的是_____________
A. B.
C.
D.
(2)晶体硅具有金刚石型结构,其中硅原子的杂化方式是_______,晶体硅中硅原子与σ键的数目比是___________。
(3)组成为Na2O·Al2O3·2SiO2·nH2O的铝硅酸盐是一种常见的分子筛。O、Al、Si 电负性
由小到大的顺序是___________________。
(4)硅与碳是同主族元素,碳原子与碳原子之间可以形成单键、双键和三键,但硅原子之间却不容易形成双键和三键,原因是________________________。
(5)硅晶胞结构如图所示,则晶胞中含有___个硅原子。 硅晶体的密度为ρ gcm—3,硅的摩尔质量为 M g·mol-1, 经测定,晶胞边长为a pm,则阿伏加德罗常数可表示为:NA=__mol—1。
【答案】1s22s22p63s23p2 D sp3杂化 1:2 Al<Si<O 硅原子半径较大,形成的σ键的键长较长,难以形成π键 8
【解析】
(1)硅是14号元素,根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式;硅原子最外层有4个电子,硅的I1、I2、I3、I4相差不多,而I4比I5小很多,则最大;
(2)晶体硅具有金刚石型结构,每个硅原子连有4个硅原子,硅原子的配位数为4,则硅原子的杂化方式是sp3杂化;结合硅晶体的结构分析硅原子与σ键的个数比;
(3)非金属元素的电负性大于金属元素,非金属性越强,电负性越大;
(4)因为硅原子半径比碳原子半径要大,硅原子之间形成σ键后,原子间的距离比较大,p电子云之间进行难以进行“肩并肩”重叠或重叠程度小,所以难以形成稳定的双键及三键;
(5)根据均摊法计算晶胞中Si原子的个数,根据m=ρV列方程进行计算。
(1)硅是14号元素,根据原子核外电子排布规律可以写出电子排布式为:1s22s22p63s23p2;硅原子最外层有4个电子,硅的I1、I2、I3、I4相差不多,而I4比I5小很多,则最大,故答案为:1s22s22p63s23p2;D;
(2)晶体硅具有金刚石型结构,每个硅原子连有4个硅原子,硅原子的配位数为4,则硅原子的杂化方式是sp3杂化;晶体中,每个Si原子与4个Si原子形成σ键,每一个共价键中Si的贡献为一半,则平均1个Si原子形成2个σ键,则晶体硅中硅原子与σ键的个数比为1:2,故答案为:sp3杂化;1:2;
(3)非金属元素的电负性大于金属元素,非金属性越强,电负性越大,则O、Al、Si 电负性由小到大的顺序是Al<Si<O,故答案为:Al<Si<O;
(4)因为硅原子半径比碳原子半径要大,硅原子之间形成σ键后,原子间的距离比较大,p电子云之间进行难以进行“肩并肩”重叠或重叠程度小,所以难以形成稳定的双键及三键,故答案为:硅原子半径较大,形成的σ键的键长较长,难以形成π键;
(5)由图可知,晶胞中Si原子的个数为8×+6×
+4×1=8;由质量关系可得:
mol×Mg/mol=(a×10—10cm)3×ρ g/cm,解得NA=
mol—1,故答案为:8;
。
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【题目】钛铁矿主要成分为FeTiO3(含有少量MgO、SiO2等杂质),Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿来制备,工艺流程如下:
(1)钛铁矿在预处理时需要进行粉碎,其原因是___________________。
(2)过程①中反应的离子方程式是: FeTiO3 + 4H++ 4Cl-== Fe2+ + TiOCl42-+ 2H2O、_______。
(3)过程①中,铁的浸出率结果如图1所示。由图可知,当铁的浸出率为80%时,所采用的实验条件是___________________。
(4)过程②中固体TiO2与双氧水、氨水反应转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图2所示,反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是___________。
(5)在滤液B转化为FePO4沉淀过程中发生以下反应,请配平:
Fe2+ +_____ + H3PO4 ===FePO4 + ____ + _____
(6)过程③中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式是_________________________。
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【题目】短周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大.X原子核内没有中子;Z与W在周期表中同主族,且Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17;X、Y形成的化合物M的水溶液呈碱性.则下列说法不正确的是
A.原子半径:
B.标准状况下的LM溶于水,所得溶液
C.能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.一定条件下,Cu可与W的最高价氧化物对应水化物发生反应
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【题目】某学习小组对人教版教材实验“在200mL烧杯中放入20g蔗糖(C12H22O11),加入适量水,搅拌均匀,然后再加入15mL质量分数为98%浓硫酸,迅速搅拌”进行如下探究;
(1)观察现象:蔗糖先变黄,再逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状黑色物质,同时闻到刺激性气味,按压此黑色物质时,感觉较硬,放在水中呈漂浮状态,同学们由上述现象推测出下列结论:
①浓硫酸具有强氧化性 ②浓硫酸具有吸水性 ③浓硫酸具有脱水性④浓硫酸具有酸性 ⑤黑色物质具有强吸附性
其中依据不充分的是_________(填序号);
(2)为了验证蔗糖与浓硫酸反应生成的气态产物,同学们设计了如下装置:
试回答下列问题:
①图1的A中最好选用下列装置_________(填编号);
②图1的 B装置所装试剂是_________;D装置中试剂的作用是_________;E装置中发生的现象是_________;
③图1的A装置中使蔗糖先变黑的化学反应方程式为_________,后体积膨胀的化学方程式为:_________;
④某学生按图2进行实验时,发现D瓶品红不褪色,E装置中有气体逸出,F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅,推测F装置中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅的原因_________,其反应的离子方程式是_________。
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【题目】已知氢硫酸(H2S) 的电离平衡常数为: Ka1(H2S)=9.1×10—8, Ka2(H2S)=1.1×10 -12。H2S溶液中c(总)=c(H2S)+c(HS— )+c(S2— )。室温下向25.00 mL 0.1000 mol·L—1 'H2S 溶液中逐滴滴入NaOH溶液。下列说法正确的是
A.随着NaOH溶液滴入,溶液中水的电离程度不断增大
B.c(Na+ )=c(总)的溶液: c(Na +)>c(S2—)> c(H2S)> c(H+)
C.pH=7的溶液: c(Na+)>c(S2—)>c(HS— )>c(OH— )=c(H+)
D.c(H+)=9.1×10-8 mol·L-1时: c(H2S)+2c(S2— )+c(OH— )=c(Na + )+c(H— )
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【题目】如图,C、D,E、F、X、Y都是惰性电极。将电源接通后,向(乙)中滴入酚酞溶液,在F极附近显红色。则下列说法正确的是( )
A.若用乙烷、空气燃料电池作电源,电解质为KOH溶液,则B极的电极反应式为:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.欲用(丙)装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液
C.(丁)装置中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带负电荷
D.C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量比为1:2:2:2
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【题目】用图所示装置检验乙烯时不需要除杂的是
乙烯的制备 | 试剂X | 试剂Y | |
A | CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 | H2O | KMnO4酸性溶液 |
B | CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热 | H2O | Br2的CCl4溶液 |
C | CH3CH2OH与浓H2SO4共热至170℃ | NaOH溶液 | KMnO4酸性溶液 |
D | CH3CH2OH与浓H2SO4共热至170℃ | NaOH溶液 | Br2的CCl4溶液 |
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【题目】NaNO2是一种白色易溶于水的固体,溶液呈碱性,其外观与氯化钠相似,有咸味,俗称工业盐;是一 种重要的化学试剂、漂白剂和食品添加剂。已知亚硝酸盐能被溴水氧化,在酸性条件下能氧化亚铁离子; 亚硝酸银是可溶于稀硝酸的白色沉淀。
请完成以下填空:
(1)N原子最外层电子的轨道排布式为_______;用一个事实说明氮和氧非金属强弱_______。
(2)酸性条件下,NaNO2溶液只能将I-氧化为I2,同时生成NO。写出此反应①的离子方程式并标出电子转移的方向和数目______。
(3)氯气、浓硝酸、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂,工业上氧化卤水中的I-提取单质I2选择了价格并不便宜的亚硝酸钠,可能的原因是_______。
(4)在盐酸溶液中加入亚硝酸钠溶液至中性,则c(Cl-)_____c(HNO2)(填“<”、“>”或“=”)。
(5)设计一种鉴别亚硝酸钠和氯化钠的实验方案。_______
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【题目】浓度为2 mol·L-1的盐酸V L,欲使其浓度变为4 mol·L-1,以下列出的方法中可行的是( )
A. 通入标准状况下的HCl气体44.8 L
B. 将溶液加热蒸发浓缩至0.5V L
C. 蒸发掉0.5V L水
D. 加入10 mol·L-1盐酸0.6V L,再将溶液稀释至2V L
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