[化学-选修物质结构与性质]
纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域.
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料.已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) | I1 | I2 | I3 | I4 |
A | 932 | 1821 | 15390 | 21771 |
B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,
该同学所画的电子排布图违背了______.
(2)根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为______.
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C
60可用作储氢材料.已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C
60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C
60的熔点高于金刚石,你认为是否正确______,并阐述理由______.
(4)科学家把C
60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体.写出基态钾原子的电子排布式______,该物质的K原子和C
60分子的个数比为______.
(5)继C
60后,科学家又合成了Si
60、N
60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是______.Si
60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si
60分子中π键的数目为______.
考点分析:
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“温室效应”是哥本哈根气候变化大会研究的环境问题之一.CO
2是目前大气中含量最高的一种温室气体.因此,控制和治理CO
2是解决“温室效应”的有效途径.
(1)其中一种途径是将CO
2转化成有机物实现碳循环.如:
2CO
2(g)+2H
2O(l)═C
2H
4(g)+3O
2(g)△H=+1411.0kJ/mol
2CO
2(g)+3H
2O(l)═C
2H
5OH(1)+3O
2(g)△H=+1366.8kJ/mol
则由乙烯水化制乙醇反应的热化学方程式为______.
温度(K)
(2)在一定条件下,6H
2(g)+2CO
2(g)
CH
3CH
2OH(g)+3H
2O(g).
CO2转化率(%) n(H2)/n(CO2) | 500 | 600 | 700 | 800 |
1.5 | 45 | 33 | 20 | 12 |
2 | 60 | 43 | 28 | 15 |
3 | 83 | 62 | 37 | 22 |
根据上表中数据分析:
①温度一定时,提高氢碳比[n(H
2)/n(CO
2)],CO
2的转化率______(填“增大”“减小”“不变”).
②该反应的正反应为______(填“吸”或“放”)热反应.
(3)一定条件下,将3molH
2和1molCO
2两种气体混合于固定容积为2L的密闭容器中,发生如下反应:3H
2(g)+CO
2(g)
CH
3OH(g)+H
2O(g).2min末该反应达到平衡,测得CH
3OH的浓度为0.2mol/L.下列判断不正确的是______.
a.该条件下此反应的化学平衡常数表达式为
b.H
2的平均反应速率为0.3mol/
c.CO
2的转化率为60%
d.若混合气体的密度不再改变时,该反应一定达到平衡状态
(4)如图是乙醇燃料电池(电解质溶液为KOH溶液)的结构示意图,则a处通入的是______(填“乙醇”或“氧气”),b处电极上发生的电极反应是:______.
(5)CO
2在自然界循环时可与CaCO
3反应,CaCO
3是一种难溶物质,其Ksp=2.8×10
-9.CaCl
2溶液与Na
2CO
3溶液混合可形成CaCO
3沉淀,现将等体积的CaCl
2溶液与Na
2CO
3溶液混合,若Na
2CO
3溶液的浓度为2×10
-4mo1/L,则生成沉淀所需CaCl
2溶液的最小浓度为大于______.
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已知A、E、I、L是常见的非金属单质,其中A为淡黄色固体;Z是常见的金属单质,B的相对分子质量比A大32,C的相对分子质量比B大16,Y是一种常见的液体,J是磁性氧化铁,D、H、K均是重要的化工产品;X分子的球棍模型如图所示,组成X的两种元素的相对原子质量相差18.下列框图中部分反应条件已略去.
试回答下列问题:
(1)下列有关X的说法正确的是______.
A.该物质的分子式为S
4N
4B.该物质的分子中既有极性键又有非极性键
C.该物质具有很高的熔、沸点
D.该物质与化合物S
2N
2互为同素异形体
(2)E的电子式为______,D的分子式______,在反应①、②、③、④、⑤、⑥中属于非氧化还原反应的是______.(填序号)
(3)写出反应②的化学方程式:______△4NO+6H
2O
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Ⅰ.玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器.下列实验过程中,一般不需要用玻璃棒的是
______(填写编号)
①用pH试纸测定Na
2CO
3溶液的pH; ②配制一定物质的量浓度的氯化钠溶液; ③将适量氯化铁饱和溶液滴入沸水中制备氢氧化铁胶体; ④探究Ba(OH)
28H
2O晶体和NH
4Cl晶体反应过程中的能量变化; ⑤用蒸馏法分离两种沸点差距较大的液体; ⑥过滤分离互不相溶的固体和液体; ⑦用已知浓度的盐酸滴定待测浓度的NaOH溶液的酸碱中和滴定过程; ⑧稀释浓H
2SO
4的过程
Ⅱ.为测定某含有杂质Na
2O的Na
2O
2样品的纯度,某小组同学分别设计了如下方案.
方案一准确称量样品mg,与水充分反应后将溶液的体积稀释为VmL,从中取出V
1mL溶液,装入锥形瓶,用已知浓度的盐酸进行滴定,以确定溶液的浓度,再计算出样品中Na
2O
2的含量.
(1)此方案中,酸碱中和滴定时应选用指示剂是______.
方案二准确称量样品mg,将样品与二氧化碳充分反应,通过测定反应产生氧气的体积,计算出样品中Na
2O
2的含量.
(2)该方案的实验过程中,仪器的连接顺序是______(填仪器下方序号),①中的进气口为______(填“A”或“B”)
(3)装置⑤的作用是______.
(4)在可供选用的反应物只有CaCO3固体,6mol/L盐酸和蒸馏水时,请设计一种最简单的测定Na
2O
2纯度的实验方案______.
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将pH=1的稀硫酸慢慢加入一定量的BaCl
2的溶液中,恰好使Ba
2+沉淀完全,此时溶液的体积为100mL(混合时溶液体积的变化忽略不计),且混合溶液的pH=2,则原BaCl
2溶液中Cl
-的浓度为( )
A.0.11mol/L
B.0.22mol/L
C.0.011mol/L
D.0.022mol/L
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用N
A表示阿伏加德罗常数的值.下列叙述正确的是( )
A.常温常压下的33.6L氯气与足量铝充分反应,转移电子数为3N
AB.标准状况下,22.4L己烷中共价键数目为19N
AC.由CO
2和O
2组成的混合物中共有N
A个分子,其中的氧原子数为2N
AD.在1molNa
2O
2晶体中阳离子与阴离子总数为4N
A
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