【物质结构与性质】
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)(2分)CH3+、·CH3、CH3-都是重要的有机反应中间体,有关它们的说法正确的是
A.它们均由甲烷去掉一个氢原子所得
B.它们的空间构型相同,碳原子均可以采取sp2杂化
C.CH3-与NH3、H3O+互为等电子体,几何构型均为三角锥形
D.CH3+中的碳原子采取sp3杂化,所有原子均共面
(2)(3分)在极性分子中,正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长,通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积,即μ=d·q。试回答以下问题:
①HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ=0的是 ;
②实验测得:μPF3=1.03、μBCl3=0。由此可知,PF3分子是 构型,BCl3分子是 构型。
(3)(2分)对物质的磁性研究表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是__________________。
(4)(3分)利用光电子能谱证实:在洁净铁(可用于合成氨
反应的催化剂)的表面上存在氮原子,右图为氮原子在铁的晶面上的单层附着局部示意图(图中小黑色球代表氮原子,灰色球代表铁原子)。则在单层晶面上N/Fe原子数之比为________________。
(5)(2分)金属晶体的结构可用等径圆球的密堆积来描述,在等径圆球的最密堆积的各种形式中,立方最密堆积和六方最密堆积最为重要,请指出下图中哪个为立方最密堆积 (填“A”或“B”)
图A 图B
(12分)某同学用如图一所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应,结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现象,但通入SO2没有能看到浑浊现象。经过思考分析后,该同学改用图二的装置,将气体收集在注射器,缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中,都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象,且通入SO2产生现象明显比通入CO2快。
(1)对比分析两组实验,你认为用图一装置实验
时,通入SO2不能出现浑浊的原因可能是:
_________________。
(2)用图二装置实验时,以相同速率通入CO2或
SO2,SO2产生浑浊、澄清的现象比CO2
快的原因是______________________________________。
(3)用图一进行SO2与石灰水反应的实验时,从安全角度
考虑装置应做何改进?
_____________________________________________。
(4)有人提出上述实验现象“石灰水先变浑浊再澄清”可能与澄清石灰水的浓度有关。为了探究CO2通入澄清石灰水中的实验现象,查得下列数据:
Ⅰ 20℃时,Ca(OH)2 的溶解度为:0.165g/100g水。
Ⅱ 不同浓度石灰水生成CaCO3的最大量
饱和石灰水与水的体积比 |
1:0 |
1:1 |
1:2 |
1:3 |
1:5 |
1:7 |
能生成CaCO3的最大量(g/100水) |
A |
0.110 |
0.073 |
0.055 |
0.037 |
0.028 |
① 上表中A= g/100g水
Ⅲ 在1.01×105Pa CO2压力下,CaCO3的溶解度
热力学温度/K |
282 |
298 |
308 |
CaCO3溶解度(g/100水) |
0.130 |
0.094 |
0.076 5 |
Ⅳ 在不同压强(CO2)下,CaCO3溶解度(18℃)
P(CO2)/Pa |
0 |
1.40×104 |
9.95×104 |
CaCO3溶解度(g/100水) |
0.001 3 |
0.023 3 |
0.108 6 |
认真分析以上数据回答下列问题:
②由表Ⅲ和表Ⅳ可知CaCO3溶解度的变化规律是:
③由以上数据可以得出结论:欲观察到“石灰水先变浑浊再澄清的现象”,所需要的实验条件是:
(9分)A、B、C、D、E五种短周期元素,已知:它们的原子序数依次增大,A、B两种元素的核电荷数之差等于它们的原子最外层电子数之和;B原子最外层电子数比其次外层电子数多2;在元素周期表中,C是E的不同周期邻族元素;D和E的原子序数之和为30。它们两两形成的化合物为甲、乙、丙、丁四种。这四种化合物中原子个数比如下表:(用元素符号作答)
|
甲 |
乙 |
丙 |
丁 |
化合物中各元素原子个数比 |
A:C=1:1 |
B:A=1:2 |
D:E=1:3 |
B:E=1:4 |
(1)写出A~E的元素符号
A: B: C: D: E:
(2)向甲的水溶液中加入MnO2,氧化产物是 。
(3)已知有机物乙的分子为平面结构,碳氢键键角为120°,实验室制取乙的化学方程式为:
(4)丙的水溶液呈酸性,与饱和NaHCO3溶液反应会产生大量气体和难溶物,有关离子方程式是:
(8分)现有①CaBr2 ②金刚石 ③ 铜 ④干冰 ⑤Na2SO4 ⑥碘片 ⑦NH4Cl ⑧晶体硅八种物质,按下列要求回答(填序号):
(1)晶体熔化时需要破坏共价键的是 ,熔点最低的是 。
(2)属于离子晶体的是 。
(3)晶体中只存在一种微粒间作用力是 。
(4分)一种有机化合物的结构简式如下:
(1)该分子中有 个sp2杂化碳原子; 个sp3杂化碳原子。
(2)该分子中有 个sp2-sp3的σ键; 个sp3-sp3的σ键型。
A是一种常见的单质,B、C为中学常见的化合物,A、B、C均含有元素X。它们有如下的转化关系:A在碱性条件下反应生成B、C,B、C在酸性条件下生成A。(部分产物及反应条件已略去):下列判断正确的是 ( )
A.反应①和②一定为氧化还原反应 B.X元素不一定为非金属元素
C.反应①和②互为可逆反应 D.X元素可能为Al