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已知元素周期表中前四周期的元素a、b、C、d、e、f的原子序数依次增大。a、c的...

已知元素周期表中前四周期的元素abCdef的原子序数依次增大。ac的基态原子中均有2个未成对电子,cd位于同一主族,元素e的基态原子的3d轨道上有2个电子,基态f原子M层有2个未成对电子且位于第Ⅷ族。

1)元素e在周期表中的位置为___f的单质的晶胞结构如图1所示,该晶胞为___堆积。

2c元素可分别与ab元素组成多种简单阴离子,其中中心原子采用sp2杂化,空间构型为平面三角形的离子有___(填离子符号)。一个氢原子与一个a原子、一个b原子组成的分子中σ键和π键的数目之比为___

3)基态原子未成对电子数与b相同的前四周期元素中,除了与b同主族的元素外,还有___(填元素符号)。

4)分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为),d元素的低价酸性氧化物其大π键应表示___

5cf元素形成的一种晶体的晶胞结构如图2所示,其单原子层堆积结构实际如图3所示。

该①晶体的化学式是___

②如图3中,c离子之间最短核间距为apmNA表示阿伏加德罗常数的值。则该晶体中1m2单原子层的质量为___(用含aNA的代数式表示)。

 

第四周期第ⅣB族 面心立方最密 NO3-、CO32- 1:1 V、Co NiO g 【解析】 元素e的基态原子的3d轨道上有2个电子,其基态原子的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d24s2,为Ti元素;基态f原子M层有2个未成对电子且位于第Ⅷ族,其基态原子的核外电子排布应为1s22s22p63s23p63d84s2,为Ni元素;c与d位于同一主族,其原子序数小于Ti,则a、b、c、d均为前20元素,且a、b、c为短周期元素,a、c的基态原子中均有2个未成对电子,则其p轨道的电子排布为np2或np4,为第ⅣA族或ⅥA族元素,又因为c、d同主族,且d为前20号元素,所以c只能为第二周期元素,则a、c的p轨道电子排布为2p2和2p4,即a为C,c为O,则d为S,b位于a、c之间,则b为N。 (1)e为Ti元素,为22号元素,位于元素周期表第四周期第ⅣB族;f为Ni元素,据图可知该晶胞堆积为面心立方最密堆积; (2)a为C,b为N,c为O,其中中心原子采用sp2杂化,空间构型为平面三角形的离子有NO3-、CO32-;一个氢原子与一个a原子、一个b原子组成的分子为HCN,中心C原子为sp杂化,与N原子形成三键,其中有1个σ键和2个π键,与H原子形成1个σ键,所以分子中σ键和π键的数目之比为1:1; (3)b为N,其未成对电子为3对,前四周期基态原子未成对电子数与其相同的元素的外围电子排布应为3s23p3或3d34s2或3d84s2,分别为P、V、Co,其中P与N元素同主族; (4)d为S,其低价酸性氧化物为SO2,在SO2分子中,硫原子以两个sp2杂化轨道分别与两个氧原子形成σ键,而另一个sp2杂化轨道上则保留1对孤对电子,硫原子的未参与杂化的p轨道上的2个电子与两个氧原子的未成对p电子形成三中心、四电子的离域大π键,表示为; (5)①c为O,f为Ni,根据均摊法可知该晶胞中O原子个数为=4,Ni原子个数为=4,所以晶体的化学式为NiO; ②取平面NiO基本结构单元为,重复单元呈菱形, O离子之间最短核间距为a pm,则结构单元的面积为:(a×a×sin60°)m2=a2×10-24m2,每个重复单元包含1个O原子和1个Ni原子,其质量=g,则1m2上该晶体的质量==g。
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以某镍矿(主要成分为NiSCuSFeSSiO2等)为原料制备一种多孔结构的细小镍晶粒,可用作有机物氢化反应的催化剂和储氢材料。工艺流程如图所示:[已知金属活动顺序为:Fe>Ni>H>Cu]

1)已知该镍矿煅烧后生成Ni2O3,而加压酸浸液A中含有Ni2+,写出有关镍元素的加压酸浸的化学方程式___

2)已知Ni(CO)4的沸点是42.2℃,NiS+4COgNi(CO)4g)的平衡常数与温度的关系如下:

步骤①、步骤②的最佳温度分别是______(填选项代号)

A.25℃     B.30℃     C.50℃     D.80℃    E.230

3高温熔融时通入氩气的目的是___

4碱浸是整个流程的核心步骤,该步骤的目的是___,发生反应的离子方程式为___

5)浸出液B可以回收,重新生成铝以便循环利用,请设计简单的回收流程:

(示例:)浸出液B→___

6)镍硫化合物中会含有少量的CuS,也可以采用电解精炼的方法获得纯镍,流程为:

电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式为___

精炼过程需控制pH2~5的原因___

 

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二十世纪初德国化学家哈伯和工程师博施成功地开发了合成氨的生产工艺,为社会的发展和进步做出了重大贡献。如今科学家为提高氨的产量,以及对各种氨的化合物的研究仍做着各种有益的探索。试回答下列问题:

1N2g+3H2g2NH3g   H =-92.4kJ·mol-1如图所示,合成氨反应中未使用催化剂时,逆反应的活化能Ea(逆)=___kJ·mol-1

2)①在一定条件下,分别将lmolN23molH2置于容积恒定的密闭容器中,达化学平衡状态时,NH3的体积分数为10%,若保持其他条件不变,起始时改为充入2molN22molH2,达新平衡后,NH3的体积分数为___10%(填“>”“<”“=”)。

②某温度下,nN2):nH2=13的混合气体在刚性容器内发生反应,起始时气体总压为p0Pa,平衡时气体总压为0.9p0Pa,气体分压(p=气体总压(p×体积分数,用某物质的平衡分压代替物质的量浓度也可以表示化学反应平衡常数(记作Kp),则此温度下,该反应的化学平衡常数Kp=___(用含p0的代数式表示)。

3)合成氨需要的H2来源比较广泛,氢气的储存制备等问题也日益得到解决。在恒温恒容的密闭容器中,某储氢反应:MHxs+yH2gMHx+2ysH<0达到化学平衡。下列有关叙述正确的是______

a.容器内气体压强保持不变

b.吸收ymolH21molMHx

c.若向容器内通入少量氢气,新平衡后cH2)比原平衡大

d.若向容器内通入少量氢气,则v(放氢)>v(吸氢)

4)利用现代手持技术传感器可以探究压强对化学平衡移动的影响,如以2NO2gN2O4g)为例。在恒定温度和标准压强(100kPa)条件下,往针筒中充入一定体积的NO2气体后密封并保持活塞位置不变。分别在t1t2时刻迅速移动活塞后并保持活塞位置不变(不考虑温度的变化)。测定针筒内气体压强变化如图所示:

BE两点对应的正反应速率大小为vB___vE(填“>”“<”“=”)。

EFGH四点时对应气体的平均相对分子质量最大的点为___

5NH3能够和Ag+形成Ag(NH3)2+,溶液中存在Ag+(aq)+2NH3(aq)Ag(NH3)2+(aq)常温下,K[Ag(NH3)2+]=1.10×107,反应AgCl(s)+2NH3(aq)Ag(NH3)2(aq)++Cl-(aq)的化学平衡常数K=1.936×10-3,则KspAgCl=___

 

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次氯酸及其盐溶液有杀菌、消毒、漂白的作用。在此次抗击新冠疫情中发挥了巨大作用。某学习小组根据需要欲制备浓度不小于0.8mol·L-1的次氯酸溶液。

(查阅资料)

资料1:常温常压下,Cl2O是黄棕色具有强烈刺激性气味的气体,是一种强氧化剂,易溶于水,且会与水反应生成次氯酸。

资料2Cl2O的沸点为3.8℃,42℃以上会分解生成Cl2O2Cl2的沸点为-34.6

该小组用Cl2与潮湿的碳酸钠制取Cl2O,并进一步制取次氯酸,装置如下。

回答下列问题:

1)装置连接顺序为Cl2___。(用字母表示)

2)装置A中反应的化学方程式是___

3)装置B的作用___,整个实验加快反应速率所采用的方法有___

4)装置D中反应的化学方程式是___

5)如果要收集Cl2O,则可以在B装置后连接E装置进行收集,这样做的依据是什么___,逸出气体的主要成分是___

6)此方法相对于用氯气直接溶于水制备次氯酸溶液的优点是___(答出一条即可)。

7)测定反应完成后A中物质的质量分数:取mg样品加适量蒸馏水使之溶解,加入几滴酚酞,用0.1molL-1的盐酸标准溶液滴定至溶液由红色变为无色,消耗盐酸V1mL;再向已变无色的溶液中加入几滴甲基橙,继续用该盐酸滴定至溶液由黄色变橙色,又消耗盐酸V2mL

①则由上述实验可测定反应完成后A中物质的质量分数为___(说明具体物质并用含mV1V2的代数式表示)。

②若用甲基橙作指示剂滴定结束时,滴定管尖嘴有气泡,对测定结果的影响是___

 

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0.1mol·L-1NaOH溶液滴定20mL0.1mol·L-1H2SO3溶液,所得滴定曲线如图所示(忽略混合时溶液体积的变化)。下列叙述不正确的是(   

A.Ka2(H2SO3)的数量级为10-8

B.X点加入少量澄清石灰水溶液,的值增大

C.若将n(NaHSO3)n(Na2SO3)=11混合,对应的点应在YZ之间

D.图中溶液中水的电离程度:W<X<Y<Z

 

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2019227日,科技日报报道中科院大连化学物理研究所创新性地提出锌碘单液流电池的概念,锌碘单液流电池中电解液的利用率达到近100%,进而大幅度提高了电池的能量密度,工作原理如图所示。下列说法不正确的是(   

A.该电池放电时电路中电流方向为B→b→a→A

B.M为阴离子交换膜,N为阳离子交换膜

C.如果使用铅蓄电池进行充电,则a电极应连接铅蓄电池中的Pb电极

D.若充电时C区增加的离子数为2NA,则A极增重65g

 

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