【题目】H、C、N、O、S、Cu 均为前四周期常见元素。回答下列问题。
(1)S 位于元素周期表第_____族;N 的基态原子核外有_____个未成对电子。
(2)N、O、S 三种元素的第一电离能从大到小的顺序为_________;CuH 晶体中金属阳离子的基态核外电子排布式为_____。
(3)比较沸点:H2O_____H2S(填“>”、“<”或“=”);干冰熔化时克服微粒间的 作用力类型是_________。
(4)SO42-的立体构型为_____;NO2- 中氮原子的杂化轨道类型为________, 与其是等电子体的分子有_________(填 1 个)。
(5)Cu2O 晶体如图所示的晶胞中每个氧原子与_____个铜原子配位。Cu2O 晶体 的密度为 dg·cm-3,则 Cu 与 O 的最近距离是_________(用 M 表示 Cu2O 的摩尔质量,NA 表示阿伏加德罗常数值)。
【答案】VIA 3 N>O>S 1s22s22p63s23p63d10 > 分子间作用力(或范德华力) 正四面体形 sp2 O3 4
【解析】
(1)S 是16号元素,有3个电子层,最外层有6个电子; N 的基态原子核外电子排布是1s22s22p3。
(2)N、O位于同周期,N原子2p能级为半充满状态,结构较为稳定;CuH 晶体中金属阳离子是Cu+。
(3)H2O分子间能形成氢键;干冰是分子晶体。
(4)SO42-中S原子价电子对数是,配位原子数为4,无孤电子对; NO2-中氮原子的价电子对数是,原子数相同、价电子数也相同的微粒互为等电子体。
(5)根据Cu2O 晶体结构图判断晶胞中氧原子的配位数。根据晶体密度计算晶胞的边长,Cu2O 晶体中Cu 与 O 的最近距离是晶胞体对角线的。
(1)S 是16号元素,有3个电子层,最外层有6个电子,S位于元素周期表第三周期第VIA族;N 的基态原子核外电子排布是1s22s22p3,根据洪特规则,电子在能量相同的原子轨道排布时,尽可能占据不同轨道,并自旋方向相同,所以N原子2p能级有3个未成对电子。
(2)同主族元素从上到下第一电离能依次减小,所以第一电离能O>S,N、O位于同周期,N原子2p能级为半充满状态,结构较为稳定,第一电离能N>O;N、O、S 三种元素的第一电离能从大到小的顺序为N>O>S;CuH 晶体中金属阳离子是Cu+;Cu的核外电子排布式是[Ar]3d104s1,Cu失去4s1上的电子变为Cu+;Cu+基态核外电子排布式为[Ar]3d10;
(3)H2O分子间能形成氢键,所以沸点H2O>H2S;干冰是分子晶体,熔化时克服微粒间的作用力类型是范德华力;
(4)SO42-中S原子价电子对数是,配位原子数为4,无孤电子对,SO42-的立体构型为正四面体形;NO2-中氮原子的价电子对数是,NO2- 中氮原子的杂化轨道类型为sp2,原子数相同、价电子数也相同的微粒互为等电子体,NO2-的价电子数是18,与NO2-是等电子体的分子有O3、SO2。
(5)根据Cu2O 晶体结构图可知,每个氧原子与4个铜原子配位。1个晶胞含有铜原子数4、O原子数是,设晶胞的边长是acm,则,,晶胞体对角线的长度是 ,Cu2O 晶体中Cu 与 O 的最近距离是晶胞体对角线的,所以Cu 与 O 的最近距离是。
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【题目】霾天气严重影响人们的生活,其中氮氧化物和硫氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一。消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
(1)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应:C(s)+2NO(g)N2(g)+CO(g) △H=QkJ·mol-1。
在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下表。
①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=____,T1℃时,该反应的平衡常数K=____。
②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是____(填字母)。
a.加入一定量的活性炭 b.通入一定量的NO
c.适当缩小容器的体积 d.加入合适的催化剂
③若30min后升高温度至T2℃,达到平衡时,容器中NO、N2、CO2的浓度之比为5∶3∶3,则Q____0(填“>”、“=”或“<”)。
(2)NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图甲所示。
①由图甲可知,SCR技术中的氧化剂为____,已知c(NO2)∶c(NO)=1∶1时脱氮效果最佳,若生成1molN2时反应放出的热量为QkJ。此时对应的脱氮反应的热化学方程式为____。
②图乙是不同催化剂Mn和Cr在不同温度下对应的脱氮率,由图可知工业使用的最佳催化剂和相应的温度分别为_____、_____。
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【题目】实验室进行下列实验时,温度计水银球置于反应物液面以下的是 ( )
A.乙醇和浓硫酸混合加热到170°C制乙烯B.从石油中提炼汽油
C.用蒸馏方法提纯水D.实验室制取硝基苯
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【题目】室温下,向10 mL 0.1 mol/L醋酸溶液中加水稀释后,下列说法正确的是( )
A. 溶液中离子的数目减小
B. 再加入CH3COONa固体能促进醋酸的电离
C. 醋酸的电离程度增大,c(H+)亦增大
D. 溶液中c(CH3COO-)/c(CH3COOH)c(OH-)不变
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【题目】电石中的碳化钙和水能完全反应:CaC2+2H2O=C2H2↑+Ca(OH)2使反应产生的气体排水,测量排出水的体积,可计算出标准状况下乙炔的体积,从而可测定电石中碳化钙的含量。
(1)若用下列仪器和导管组装实验装置
如果所制气体流向从左向右时,上述仪器和导管从左到右直接连接的顺序(填各仪器、导管的序号)是:____接____接____接____接____接____。
(2)仪器连接好后,进行实验时,有下列操作(每项操作只进行一次):
①称取一定量电石,置于仪器3中,塞紧橡皮塞。
②检查装置的气密性。
③在仪器6和5中注入适量水。
④待仪器3恢复到室温时,量取仪器4中水的体积(导管2中的水忽略不计)。
⑤慢慢开启仪器6的活塞,使水逐滴滴下,至不产生气体时,关闭活塞。
正确的操作顺序(用操作编号填写)是__________________。
(3)若实验产生的气体有难闻气味,且测定结果偏大,这是因为电石中含有___________杂质。
(4)若实验时称取的电石1.60g,测量排出水的体积后,折算成标准状况乙炔的体积为448mL,此电石中碳化钙的质量分数是_________%。
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【题目】有机化合物 M 在有机合成工业和医药方面有重要作用,可按图示合成路线合成 M。
已知:①2CH3CHO
②
③E 的相对分子质量比 D 大 4,F 的核磁共振氢谱中有 5 个吸收峰,G 苯环上的一 氯代物仅有 2 种。
请回答下列问题:
(1)C 的结构简式为_____,D 中官能团的名称是_____。
(2)A→B 的反应类型为_____,C→D 的反应条件为_____。
(3)E 和 I 生成 M 的化学方程式为__________________________。
(4)G→H 与 H→I 的反应不能颠倒,其理由是________________________________。
(5)比 I 的相对分子质量大 14 的同系物 N,可能结构有_____种。
(6)参 照 题 中 信 息 和 合 成 路 线 , 设 计 以 CH2=CHCH3 为 原 料 合 成_______________________
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【题目】阿司匹林(化合物L)是人们熟知的解热镇痛药物。一种长效、缓释阿司匹林(化合物P,其结构简式为)的合成路线如图所示:
已知:①HCCH+RCOOH
②RCOOR’+R”OHRCOOR”+R’OH(R、R’、R”代表烃基)
(1)A中的官能团是___。
(2)C的结构简式是___。
(3)D→E的反应类型是___。
(4)E→G的化学方程式___。
(5)已知:H是芳香族化合物。L在体内可较快转化为具有药效的J,而化合物P与L相比,在体内能缓慢持续释放J。
①血液中J浓度过高能使人中毒,可静脉滴注NaHCO3溶液解毒。请用化学方程式解释NaHCO3的作用___。
②写出J→L的化学方程式___。此反应的副反应是J自身发生缩聚,写出副产物的结构简式___。
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数的数值。下列叙述正确的是
A.0.5 mol Mg在空气中完全燃烧生成MgO和Mg3N2时,转移的电子数为NA
B.7.8 g Na2O2与足量水反应时,转移的电子数为0.2NA
C.64 g CaC2固体中所含的阴、阳离子总数为3NA
D.密闭容器中充入1 mol H2与1 mol I2反应制备HI时,生成H-I键的数目为2NA
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【题目】2﹣羟基异丁酸乙酯能溶于水,是一种应用于有机合成和药物制造的化工原料。
(1)2﹣羟基异丁酸乙酯的分子式为_________,不同化学环境的氢在核磁共振氢谱图中有不同的吸收峰,则2﹣羟基异丁酸乙酯有_________个吸收峰;
(2)①②的反应类型分别为_________,_________;
(3)已知I为溴代烃,I→B的化学方程式为_________;
(4)缩聚产物F的结构简式为_________;
(5)下列关于和的说法正确的有_________(双选,填字母);
A.后者遇到FeCl3溶液显紫色,而前者不可
B.两者都可以与NaHCO3溶液反应放出CO2
C.两者都可以与氢氧化钠溶液发生反应,当两者物质的量相等时,消耗氢氧化钠的量不相等
D.两者都可以与氢气发生加成反应
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