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我国化学家合成的铬的化合物,通过烷基铝和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化...

我国化学家合成的铬的化合物,通过烷基铝和[ph3C]+[B(C6F5)4]-活化后,对乙烯聚合表现岀较好的催化活性。合成铭的化合物过程中一步反应如下,该反应涉及HCNOClCr等多种元素。

回答下列问题:

(1)下列状态的氯中,电离最外层一个电子所需能量最大的是_____________(填标号)

A B

C D

(2)化合物乙中碳原子采取的杂化方式为______,化合物丙中abnm处的化学键是配位键的是______(填字母)处。

(3)Cr3+具有较强的稳定性,Cr3+的核外电子排布式为______;已知没有未成对d电子的过渡金属离子形成的水合离子是无色的,Ti4+V3+Ni2+三种离子的水合离子为无颜色的是______(填离子符号)

(4)ClO3-的键角小于ClO4-的键角,原因是______

(5)根据结构与性质的关系解释,HNO2的酸性比HNO3弱的原因:______

(6)水在合成铬的化合物的过程中作溶剂。研究表明水能凝结成13种类型的结晶体。其中重冰(密度比水大)属于立方晶系,其立方晶胞沿xyz轴的投影图如图所示,晶体中的H2O配位数为_____晶胞边长为a pm,则重冰的密度为 ____g·cm-3(写出数学表达式,NA为阿伏伽徳罗常数)。

 

D sp2、sp3 b 1s22s22p63s23p63d3 Ti4+ ClO3-中氯原子有一个孤电子对,ClO3-中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于ClO4-中成键电子对间的排斥力。 HNO2和HNO3可表示为(HO)NO和(HO)NO2,(HO)NO中N为+3价,(HO)NO2中N为+5价,正电性更高,使N-O-H中O的电子更向N偏移,致使更容易电离出H+ 8 ×1030 【解析】 (1)同一原子,电离能逐渐增大,所以失去电子数越多,在电离最外层一个电子所需能量越大分析解答; (2)化合物乙中碳原子有饱和碳原子和形成苯环的碳原子两种类型,据此分析杂化方式; 根据配位键是一个原子单方面提供电子对与另外原子共用,结合化合物丙中a、b、n、m处的化学键分析; (3)根据构造原理书写Cr原子核外电子排布式,Cr原子失去3个能量较高的电子得到Cr3+,据此书写其电子排布式;根据没有未成对d电子的过渡金属离子形成的水合离子是无色的,及Ti4+、V3+、Ni2+三种离子的核外电子排布分析判断; (4)根据中心原子的电子形成化学键情况,结合孤电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用分析判断; (5)根据分子中羟基受到中心原子吸引力大小分析; (6)立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图可知为体心立方堆积。其配位数为8;每个晶胞中水分子个数为2,再用公式ρ=计算晶胞密度。 (1)A、C表示的微粒都是Cl原子,由于A是基态,C是激发态,微粒含有的能量:C>A,则稳定性:A>C,所以失去1个电子需要能量:A>C; B、D表示微粒都是Cl+,是Cl原子失去1个电子后得到的,微粒含有的能量:B>D,则稳定性:D>B。所以失去1个电子需要能量:D>B;从带一个单位正电荷的阳离子再失去1个电子需要的能量要比从中性原子失去1个电子需要的能量高,所以选项微粒失去1个电子需要能量最多的是D表示的微粒; (2)化合物乙中碳原子有饱和碳原子和形成苯环的碳原子两种类型,饱和C原子采用sp3杂化,形成苯环的C原子采用sp2杂化; 根据图示可知:在化合物丙中a、b、n、m处的化学键,a、n、m都是一般共价键,而b处是N原子提供电子对与Cr原子共用,因此该共价键为配位键; (3)Cr是24号元素,根据构造原理可得Cr原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d44s2,Cr原子失去2个4s电子和1个3d电子得到Cr3+,则其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d3; Ti4+核外电子排布是:1s22s22p63s23p4,没有3d电子,则其水合离子为无颜色; V3+核外电子排布是:1s22s22p63s23p63d2,有未成对d电子,其水合离子为有颜色; Ni2+核外电子排布是:1s22s22p63s23p63d8,有未成对d电子,其水合离子为有颜色;故上述三种离子中水合离子无颜色的是Ti4+; (4)ClO3-中氯原子有一个孤电子对,ClO3-中孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于ClO4-中成键电子对间的排斥力,导致键角:ClO3-<ClO4-; (5)HNO2和HNO3都是一元酸,分子中都含有1个-OH,可分别表示为(HO)NO和(HO)NO2,(HO)NO中N为+3价,(HO)NO2中N为+5价,正电性更高,使N-O-H中O的电子更向N偏移,致使更容易电离出H+,因此酸性:HNO2<HNO3; (6)立方晶胞沿x、y或z轴的投影图如图可知为体心立方堆积。其配位数为8;每个晶胞中水分子个数为×8+1=2,则由晶胞密度ρ=×1030g/cm3。
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乙基叔丁基酸(ETBE表示)是一种性能优良的高辛烷值汽油调和剂,用乙醇与异丁烯(IB表示)在催化剂HZSM-5催化下合成ETBE,反应的化学方程式为:C2H5OH(g)+IB(g)ETBE(g) H,回答下列问题:

注:C1表示乙醇和异丁烯同时吸附,C2表示先吸附乙醇,C3表示先吸附异丁烯。

(1)反应物被催化剂HZSM-5吸附的顺序与反应历程的关系如上图所示,该反应的△H=____akJ·mol-1,下列选项正确的是______(填序号)

A.反应历程的最优途径是C1

BHZSM-5没有参加化学反应

C.相同条件下,采用不同途径时,乙醇的平衡转化率C1C2C3

D.升高反应温度有利于提高平衡产率

(2)向刚性容器中按物质的量之比11充入乙醇和异丁烯,在温度为378 K388 K时异丁烯的转化率随时间变化如图所示。

①图中AMB三点,化学反应速率由大到小的顺序为______,其中逆反应速率最大的点是______(用符号AMB填写)。

388 K时,容器内起始总压为P0 Pa,用分压表示的该反应的平衡常数K=______Pa-1(用含有P0的式子表示)

③瑞典化学家阿累尼乌斯的化学反应速率经验定律为:,(其中,k为速率常数,AR为常数,Ea为活化能,T为绝对温度,e为自然对数底数,约为2.718)。由此判断下列说法中正确的是_____(填序号,k k为正、逆速率常数)。

A.其他条件不变,升高温度,k增大,k变小

B.其他条件不变,使用催化剂,kk同倍数增大

C.其他条件不变,増大反应物浓度k增大,k不变

D.其他条件不变,减小压强,kk都变小

已知反应速率υ=υ-υ=kP(C2H5OH)·P(IB)-kP(ETBE),计算上图中M=_______(保留两位小数)

 

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氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种易分解、易水解的白色固体、难溶于CCl4。实验室可将干燥二氧化碳和氨气通入CCl4中进行制备,反应原理为2NH3(g)+CO2(g)=NH2COONH4(s)  H<0,回答下列问题:

(1)仪器①的名称为_____,装置己中盛放的试剂为_____

(2)简述检验装置乙气密性的操作_____

(3)氨气的发生装置可以选择上图中的_____,制取氨气的化学方程式为_____

(4)预制备产品,选择上图中必要的装置,其连接顺序为:发生装置_____→FG←_____←KJ←_____(按气流方向,用大写字母表示)

(5)为了提高氨基甲酸铵的产率.对三颈瓶采取的控温方法是_____,反应结束后,从反应后的混合物中分离出产品的实验操作是_____,戊中气球的作用是_____

(6)氨基甲酸铵容易变质生成碳酸氢铵,现取长期存放的样品19.550g,用足量石灰水处理后,使样品中碳元素完全转化为碳酸钙,通过系列操作得纯净碳酸钙25.000g,则该样品的纯度为_____%(计算结果保留三位有效数字;有关物质的相对式量:氨基甲酸铵78、碳酸氢铵79、碳酸钙100)

 

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钒及其化合物在工业生产中有着广泛的应用,可作为制硫酸的催化剂,从含钒废料(含有V2O5V2O4SiO2Fe2O3等)中回收V2O5的流程如下:

巳知:NH4VO3微溶于冷水,易溶于热水,不溶于乙醇。

回答下列问题:

(1)为提高浸出速率,除适当増加硫酸浓度外,还可采取的措施有______(写出一条),滤渣1的成分是_____________,酸浸时V2O4发生反应的离子方程式为_______________

(2)“氧化反应反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为______

(3)该流程中可循环利用的物质有______(填化学式)

(4)已知+2H++H2O,沉钒过程中,主要反应的离子方程式为______。沉钒后为了得到尽可能多的NH4VO3,需要进行的主要操作有:冷却过滤、___________

(5)钒电池是目前发展势头强劲的优秀绿色环保电池,全钒液流储能电池就是其中一种,它的正负极活性物质形成的电解质溶液相互分开,该电池采用石墨电极,其工作原理示意如图。放电时正极反应式为_____,充电时质子的移动方向为_____(从左向右从右向左”)

 

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主族元素WXYZ的原子序数依次増加,且均不超过20WXY最外层电子数之和为15,化合物Z+[Y-W≡X]-是实验室用于检验某常见金属离子的一种化学试剂。下列说法错误的是

A.离子半径大小:Y>Z

B.元素XZ的氢化物遇水均能形成碱性溶液

C.简单氢化物的沸点:W<X

D.[Y-W≡X]-中并不是所有原子最外层均满足8电子稳定结构

 

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常温下,用一定浓度的盐酸溶液滴定某氨水溶液。滴定终点附近溶液pH和导电能力的变化分别如下图所示(利用溶液导电能力的变化可判断滴定终点,溶液总体积变化忽略不计)。下列说法错误的是

A.M点对应溶液中c(NH4+)=c(Cl-)

B.X→Y溶液导电性增强的主要原因是c(H+)c(Cl-)增大

C.根据溶液pH和导电能力的变化可判断V2V3

D.M→N过程中不变

 

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