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Na3OCl是一种良好的离子导体,具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题: (1)C...

Na3OCl是一种良好的离子导体,具有反钙钛矿晶体结构。回答下列问题:

(1)Ca小于Ti的是_______(填标号)。

A.最外层电子数   B.未成对电子数     C.原子半径    D.第三电离能   

(2)由O、Cl元素可组成不同的单质和化合物,其中Cl2O2能破坏臭氧层。

① Cl2O2的沸点比H2O2低,原因是___________________________________

② O3分子中心原子杂化类型为_______;O3是极性分子,理由是___________________

(3)Na3OCl可由以下两种方法制得:

方法Ⅰ  Na2O + NaClNa3OCl

方法II  2Na + 2NaOH + 2NaCl2Na3OCl + H2

① Na2O的电子式为____________

② 在方法Ⅱ的反应中,形成的化学键有_______(填标号)。

A.金属键     B.离子键   C.配位键    D.极性键     E.非极性键

(4)Na3OCl晶体属于立方晶系,其晶胞结构如右所示。已知:晶胞参数为a nm,密度为d g·cm-3

①Na3OCl晶胞中,Cl位于各顶点位置,Na位于_________位置,两个Na之间的最短距离为________nm。

②用a、d表示阿伏加德罗常数的值NA=__________________(列计算式)。

 

B H2O2分子间存在氢键 sp2 O3分子为V形结构(或“O3分子中正负电荷重心不重合”等其他合理答案) BE 面心 【解析】 (1)基态Ca原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,基态Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,结合元素周期律分析判断; (2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小,分子间存在氢键的熔沸点高;②根据价层电子对互斥理论和杂化轨道理论分析解答; (3)Na2O为离子化合物,据此书写其电子式;根据Na3OCl和H2存在的化学键类型判断; (4)①根据均摊法分析判断Na3OCl晶体结构中空心白球、顶点阴影球、实心黑球的数目再结合Na3OCl化学式分析判断;②由密度公式ρ=计算解答。 (1)基态Ca原子核外电子排布为1s22s22p63s23p64s2,未成对电子数为0,基态Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2,未成对电子数为2。A.最外层电子数相等,错误;B.Ca的未成对电子数小于Ti,正确;C.同一周期元素,原子序数小的原子半径大,原子半径Ca原子略大,错误;D.Ca原子失去两个电子后恰好达到全满结构,很难失去第三个电子,第三电离能Ca较大,错误,故答案为B; (2)①同种类型晶体的熔沸点高低取决于微粒间作用力的大小,H2O2分子间存在氢键,熔沸点高,故答案为H2O2分子间存在氢键; ②根据价层电子对互斥理论,O3分子的中心O原子的价层电子对为2+(6-2×2)=3,杂化形式为sp2,O3分子为V形结构,分子中正负电荷重心不重合,为极性分子,故答案为sp2;O3分子为V形结构(或O3分子中正负电荷重心不重合); (3)①Na2O属于离子化合物,电子式为,故答案为; ②在方法Ⅱ的反应中,形成的化学键有Na3OCl中Na与O、Na与Cl间的离子键,H2分子内有H与H间的非极性键,故答案为BE; (4)①Na3OCl晶体结构中空心白球类原子6×=3、顶点阴影球类原子8×=1、实心黑球类原子1×1=1,根据Na3OCl化学式,可判断钠原子应为空心白球,处在晶体结构的面心,两个钠原子之间的最短距离为晶体结构中两个面心的距离,即为一半边长的倍,即a nm,故答案为面心;a; ②已知:晶胞参数为a nm,密度为d g•cm-3,则d g•cm-3==,解得:NA=,故答案为。
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乙醇是重要的有机化工原料,可由乙烯气相直接水合法或间接水合法生产。回答下列问题:

1)间接水合法是指先将乙烯与浓硫酸反应生成硫酸氢乙酯(C2H5OSO3H),再水解生成乙醇。写出相应反应的化学方程式_______

2)已知:

甲醇脱水反应:2CH3OHg)=CH3OCH3g)+H2Og    H1=-23.9kJ·mol-1

甲醇制烯烃反应:2CH3OHg)=C2H4 g)+2H2Og    H2=-29.1kJ·mol-1

乙醇异构化反应:CH3CH2OHg)=CH3OCH3g    H3=+50.7kJ·mol-1

则乙烯气相直接水合反应 C2H4 g)+H2OgC2H5OHg)的H_______kJ·mol-1。与间接水合法相比,气相直接水合法的优点是______

3)下图为气相直接水合法中乙烯的平衡转化率与温度、压强的关系:(其中nH2O:nC2H4=1:1

①列式计算乙烯水合制乙醇反应在图中 A 点的平衡常数Kp_______(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)。

②图中压强 P1P2P3P4 的大小顺序为_______,理由是_______

③气相直接水合法常采用的工艺条件为:磷酸/硅藻土为催化剂,反应温度 290 ℃,压强 6.9MPa n H2 O nC2 H4 0.61。乙烯的转化率为 5℅,若要进一步提高乙烯的转化率, 除了可以适当改变反应温度和压强外,还可以采取的措施有______________

 

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毒重石的主要成分 BaCO3(含 Ca2+Mg2+Fe3+等杂质),实验室利用毒重石制备 BaCl2·2H2O 的流程如下:

1)毒重石用盐酸浸取前需充分研磨,目的是_______。实验室用 37%的盐酸配制 15%的盐酸,除量筒外还需使用下列仪器中的_______(填标号)。

a 烧杯    b 容量瓶    c 玻璃棒    d 滴定管

2

 

Ca2+

Mg2 +

Fe3+

开始沉淀时的 pH

11.9

9.1

1.9

完全沉淀时的 pH

13.9

11.1

3.2

 

 

流程中,滤渣Ⅱ中含_______(填化学式)。加入 H2C2O4 时应避免过量,原因是_______ [已知:KspBaC2O4)=1.6×10-7KspCaC2O4)=2.3×10-9]

3)利用间接酸碱滴定法可测定 Ba2+的含量,实验分两步进行。已知:2CrO42-2H+Cr2O72-H2O    Ba2+CrO42-BaCrO4

步骤Ⅰ:移取 xmL 一定浓度的 Na2CrO4 溶液与锥形瓶中,加入酸碱指示剂,用 b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸体积为 V0 mL

步骤Ⅱ:移取 y mLBaCl2 溶液于锥形瓶中,加入 x mL 与步骤Ⅰ相同浓度的 Na2CrO4 溶液,待 Ba2+完全沉淀后,再加入酸碱指示剂,用b mol·L-1盐酸标准液滴定至终点,测得滴加盐酸的体积为 V1 mL。滴加盐酸标准液时应用酸式滴定管,“0”刻度位于滴定管的_______(填上方下方)。BaCl2 溶液的浓度为___________mol·L-1,若步骤Ⅱ中滴加盐酸时有少量待测液溅出,Ba2+浓度测量值将_______(填偏大偏小无影响)。

 

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碘酸钾(KIO3)是重要的食品添加剂。某化学兴趣小组设计下列步骤制取KIO3,并进行产品的纯度测定。

制取碘酸(HIO3)的实验装置示意图和有关资料如下:

HIO3

①白色固体,能溶于水,难溶于四氯化碳

Ka0.169mol·L1

KIO3

①白色固体,能溶于水,难溶于乙醇

②碱性条件下易发生反应:

ClO+ IO3- IO4 -+ Cl-

 

回答下列问题:

步骤Ⅰ用 Cl2 氧化 I2 制取 HIO3

1)装置 A 中发生反应的化学方程式_______

2)装置 B 中的 CCl4 可以加快反应速率,原因_______

3)反应结束后,获取 HIO3 溶液的操作中,所需玻璃仪器有烧杯、_______________

步骤Ⅱ用 KOH 中和 HIO3 制取 KIO3

4)该中和反应的离子方程式为_______。中和之前,应将上述 HIO3溶液煮沸至接近无色,否则中和时易生成_______(填化学式)而降低 KIO3 的产量。

5)往中和后的溶液中加入适量_______,经搅拌、静置、过滤等操作,得到白色固体。

6)为验证产物,取少量上述固体溶于水,滴加适量 SO2 饱和溶液,摇匀,再加入几滴淀粉溶液,溶液变蓝。若实验时,所加的 SO2 饱和溶液过量,则无蓝色出现,原因是_______

步骤Ⅲ纯度测定

7)取 0.1000 g 产品于碘量瓶中,加入稀盐酸和足量 KI 溶液,用 0.1000 mol·L1Na2S2O3溶液滴定,接近终点时,加入淀粉指示剂,继续滴定至终点,蓝色消失(I2+2S2O32-2I-+S4O62-)。进行平行实验后,平均消耗 Na2S2O3 溶液的体积为 24.00 mL。则产品中 KIO3 的质量分数为_______[MKIO3)=214.0 g·mol-1]

 

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球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下:

下列说法不正确的是

A.固体2是氧化铁

B.X的化学式可以表示为Fe3C2

C.将溶液甲在空气中加热、蒸干、灼烧也可得到24.0g固体

D.X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成

 

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高铁电池具有比能量高、无污染的特点,用下图模拟其工作原理(放电时两电极均有稳定的金属氢氧化物生成),下列有关说法中正确的是(   

A.放电时,电子由正极通过外电路流向负极

B.放电时,负极上的电极反应式为:Zn—2e-2H2OZnOH22H+

C.充电时,阴极区溶液的pH减小

D.充电时,阳极上的电极反应式为:FeOH3—3e-5OH-FeO4 2-4H2O

 

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