【题目】X、Y、Z、W为元素周期表前四周期的元素。其中X原子核外的L层电子数是K层电子数的两倍,Y的内层电子数是最外层电子数的9倍。Z在元素周期表的各元素中电负性最大。W原子的第三电子层处于全充满状态且第四电子层只有2个电子。请回答下列问题:
(1)W元素属于_______区元素。其基态原子的电子排布式为____________
(2)W2+能与氨气分子形成配离子[W(NH3)4]2+。其中配体分子的空间构为________,写出该配离子的结构简式(标明配位键)_________
(3)X能与氢、氮、氧三种元素构成化合物XO(NH2)2,其中X原子的杂化方式为_____;1mol该分子中σ键的数目为__________
(4)X的某种晶体为层状结构可与熔融金属钾作用。钾原子填充在各层之间形成间隙化合物,其常见结构的平面投影如图所示,则其化学式可表示为____________。
(5)元素Y与元素Z形成的晶体结构如图所示。设晶胞中最近的Y的离子与Z的距离为a pm。该化合物的摩尔质量为b g/ mol,则该晶胞密度的计算式为_________g/cm3
【答案】ds 1s22s22p63s23p43d104s2 三角锥形 sp2 7×6.02×1023个 KC8 。
【解析】
X、Y、Z、M为元素周期表前四周期的元素,X原子核外的L层电子数是K层电子数的两倍,则X有2个电子层,最外层电子数为4,故X为C元素;Y的内层电子数是最外层电子数的9倍,Y只能处于第四周期,最外层电子数只能为2,内层电子总数为18,核外电子总数为20,故Y为Ca元素;Z在元素周期表的各元素中电负性最大,则Z为F元素,W元素的第三电子层处于全充满状态且第四电子层只有2个电子,则W的质子数为2+8+18+2=30,即W为Zn。
(1)W为Zn,属ds区元素,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p43d104s2,故答案为:ds;1s22s22p63s23p43d104s2;
(2)W为Zn,与氨气分子形成配离子为:[Zn(NH3)4]2+,其中配体为氨气分子,NH3分子中N原子成3个NH单键、含有1对孤对电子,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,故NH3分子为三角锥形,[Zn(NH3)4]2+中Zn2+有空轨道,N有孤对电子,则配离子的结构简式为,故答案为:三角锥形,;
(3)X为C元素,则CO(NH2)2分子的结构简式为,所以该分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化,每个分子中含有7个σ键,所以1mol尿素中含有7molσ键;故答案为:sp2; 7×6.02×1023个;
(4)可以取三个钾原子形成的小三角形为计算单位,其完全占有的碳原子数是4,占有的钾原子数为1/6×3=1/2,故碳原子数和钾原子数之比是4:1/2=8:1,X的某种晶则其化学式时表示为KC8;故答案为:KC8;
(5)设边长为xpm,上下方向的平面:晶胞上底面、下底面、中间4个蓝色球构成的2个平面、4个面心球构成面,这5个面之间的距离相等为1/4xpm,同理,左右方向形成的面间的距离相等为1/4xpm,故a球到晶胞右侧面的距离为1/4xpm,从a球向晶胞下底面作垂线,垂足为o,再作oc垂直棱,,即oc为1/4xpm,bc长为1/4xpm,ao长为1/4xpm,ab两球的距离所以x=pm,元素Ca与元素F形成晶体,晶胞中蓝色球数目=8×1/8+6×1/2=4、蓝色球为8个,故化学式为CaF2,该化合物的摩尔质量为bg/mol,晶胞质量=4×g,晶胞边长为xpm,则晶胞体积=(x×1010cm)3=x3×1030cm3=cm3,则晶胞密度为:,故答案为:。
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【题目】Ⅰ.微型纽扣电池在现代生活中应用广泛。有一种银锌电池,其电极分别是Ag2O和Zn,电解质溶液为KOH溶液,总反应是Zn+Ag2O=ZnO+2Ag。请回答下列问题。
(1)该电池属于__________电池(填“一次”或“二次”)。
(2)负极是_________,电极反应式是______。
(3)使用时,正极区的pH_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
Ⅱ.(4)事实证明,能设计成原电池的反应通常是放热反应,下列化学反应在理论上可以设计成原电池的是_____。(填字母)
A C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g) △H>0
B NaOH(aq)+HC1(aq)=NaC1(aq)+H2O(1) △H<0
C 2CO(g)+O2(g)=2CO2(1) △H<0
(5)以KOH溶液为电解质溶液,依据所选反应设计一个原电池,其负极的电极反应式为_____。
Ⅲ.乙醇(C2H5OH)燃料电池(DEFC)具有很多优点,引起了人们的研究兴趣。现有以下三种乙醇燃料电池。
(6)三种乙醇燃料电池中正极反应物均为_________。(填化学式)
(7)熔融盐乙醇燃料电池中若选择熔融碳酸钾为介质,电池工作时,CO32-向电极___(填“a”或“b”)移动。
(8)酸性乙醇燃料电池中,若电池消耗标准状况下2.24L O2,则电路中通过了的电子数目为______。
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【题目】可逆反应2NO2(g) 2NO(g)+O2(g)在体积固定的密闭容器中进行,达到平衡状态的标志是
①单位时间内生成1 mol O2的同时生成2 mol NO2
②单位时间内生成1 mol O2的同时生成2 mol NO
③用NO2、NO、O2表示的反应速率之比为2∶2∶1的状态
④混合气体的颜色不再改变的状态 ⑤混合气体的密度不再改变的状态
⑥混合气体的压强不再改变的状态 ⑦混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
A. ①④⑥⑦ B. ②③⑤⑦ C. ①②③④⑤ D. 全部
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【题目】实验室用燃烧法测定某种氨基酸(CxHyOzNm)的分子组成。取Wg该种氨基酸放在纯氧中充分燃烧,生成二氧化碳、水和氮气。按下图所示装置进行实验。
回答下列问题:
(1)实验开始时,首先通入一段时间的氧气,其理由是__________________。
(2)以上装置中需要加热的仪器有_______ (填写字母),操作时应先点燃_____处的酒精灯。
(3)A装置中发生反应的化学方程式是____________________________。
(4)D装置的作用是____________________________。
(5)读取氮气的体积时,应注意①_________________;②_________________。
(6)实验中测得氮气的体积为VmL(标准状况),为确定此氨基酸的分子式,还需要的有关数据有____________________。
A.生成二氧化碳气体的质量
B.生成水的质量
C.通人氧气的体积
D.氨基酸的相对分子质量
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【题目】甲醇是人们开发和利用的一种新能源。已知:
①2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) ΔH1=-571.8 kJ/mol;
②CH3OH(l)+O2(g)=CO2(g)+2H2(g) ΔH2=-192.9 kJ/mol
(1)表示甲醇完全燃烧热的的热化学方程式为________________;
(2)反应②中的能量变化如图所示,则ΔH2=__________。(用E1、E2的相关式子表示);
(3)捕碳技术(主要指捕获CO2在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下反应:
反应Ⅰ:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)(NH4)2CO3(aq) △H1
反应Ⅱ:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g)NH4HCO3(aq) △H2
反应Ⅲ: (NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g)2NH4HCO3(aq) △H3
则ΔH3与ΔH1 、ΔH2与之间的关系为ΔH3 =_________;
(4)拆开1mol气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能。从化学键的角度分析,化学反应的过程就是反应物的化学键的破坏和生成物的化学键的形成过程。在化学反应过程中,拆开化学键需要消耗能量,形成化学键又会释放能量:
化学键 | H﹣H | N﹣H | N≡N |
键能/kJ/mol | 436 | 391 | 945 |
已知反应N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=akJ/mol,试根据表中所列键能数据估算a的值______。(注明“+”或“﹣”)。
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【题目】有关图所示原电池的叙述正确的是
A.电流沿导线由Cu片流向Ag片
B.正极的电极反应是Ag++e-=Ag
C.Cu片上发生还原反应,Ag片上发生氧化反应
D.反应时盐桥中的阳离子移向Cu(NO3)2溶液
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【题目】下图表示某可逆反应在使用和未使用催化剂时,反应过程和能量的对应关系。下列说法一定正确的是
A.该反应为吸热反应
B.a与b相比,a的反应速率更快
C.a与b相比,反应的平衡常数一定不同
D.E2大于E1,说明总能量生成物比反应物低
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【题目】在CF3COOH水溶液中将甲烷直接转化为CH3OH的反应机理如图,下列说法正确的是
A.所含部分元素第一电离能:C<N<O<F
B.反应③的氧化剂为对苯二酚
C.此法由甲烷制取甲醇的方程式为:2CH4+O22CH3OH
D.均可以与浓溴水反应,且反应类型相同
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【题目】请根据官能团的不同对下列有机物进行分类(填序号)。
(1)芳香烃:_____________ ;
(2)卤代烃:_____________;
(3)醇:_______________ ;
(4)酚:_____________;
(5)醛:_______________ ;
(6)酮:_____________;
(7)羧酸:_____________ ;
(8)酯:_____________。
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