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2019 年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家,其研究的是两种...

2019 年的化学诺贝尔奖颁给了为锂电池研究作出贡献的三位科学家,其研究的是两种常见锂电池:一种是采用镍钴锰酸锂Li(NiCoMn)O2或镍钴铝酸锂为正极的“三元材料锂电池”;另一种是采用磷酸铁锂(LiFePO4)为正极的电池。请回答下列问题:

(1)Mn位于元素周期表的_____(填“s”或“p”或“d”或“ds”或“f”),基态钴原子的未成对电子数为_____1mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中含σ键数目为___ NA

(2)磷元素可以形成多种含氧酸H3PO4H3PO2H3PO3HPO3,这四种酸中酸性最强的是______________的空间构型是________________HPO3中心原子的杂化方式是_________________

(3)PH3_____分子(填“极性”或“非极性”),其在水中的溶解性比NH3小,原因是____

(4)硫化锂Li2S(摩尔质量Mg∙mol-1)的纳米晶体是开发先进锂电池的关键材料,硫化锂的晶体为反萤石结构,其晶胞结构如下图。S2-的配位数是______;若硫化锂晶体的密度为a g·cm -3,则距离最近的两个S2-的距离是_____nm(用含 aMNA的计算式表示)

 

d 3 21 HPO3 正四面体 sp2 极性 NH3能与水分子形成氢键 8 【解析】 (1)Mn位于元素周期表的第四周期第ⅦB族,属于d区。Co元素是27号元素,基态Co原子核外电子排布式为:[Ar]3d74s2,3d上有3个未成对电子。[CoCl (NH3)5]2+中Cl和5个NH3与Co3+之间形成6个配位键,为σ键,每个氨气分子中每个氢原子和氮原子之间形成一个σ键,共6+5×3=21个,所以1mol [CoCl (NH3)5] Cl2 中含σ键数目为21NA,故答案为:d;3;21; (2)H3PO4、H3PO2、H3PO3、HPO3可改写成(HO)3PO、(HO)2PO、(HO)3P、(HO)PO2,非羟基氧原子个数分别为1、1、0、2,非羟基氧数目越多,酸性越强,则酸性最强的是:HPO3。PO43-的中心原子价层电子对数==4,采取sp3杂化,且不含孤电子对,所以为正四面体构型。HPO3[(HO)PO2]的中心P原子的价层电子对数==3,采取sp2杂化,故答案为:HPO3;正四面体;sp2; (3)PH3空间构型为三角锥形,P原子位于顶点,所以正负电荷中心不重合,为极性分子,NH3能与水分子形成氢键,而PH3不能,所以PH3在水中的溶解性比PH3小,故答案为:极性;NH3能与水分子形成氢键; (4)根据均摊法,晶胞中X的个数为=4,Y的个数为8,该晶体的化学式为Li2S,所以X代表S2-,Y代表Li+,根据晶胞结构示意图可知,S2-的配位数为8,距离最近的两个S2-的距离为面对角线的一半,已知晶胞的密度为ag·cm-3,晶胞的质量m=g,则晶胞的棱长为,所以距离最近的两个S2-的距离为nm,故答案为:8;。  
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临床结果显示,磷酸氯喹对新冠肺炎有一定诊疗效果。化合物 I 是合成磷酸氯喹的中间体,一种合成路线如下:

回答下列问题:

(1)A 中的官能团名称是______________

(2)C 的化学名称为________________

(3)⑦的反应类型是___________________

(4)已知为取代反应,另一生成物为乙醇,E 的结构简式为_____________________    

(5)写出 F 与足量NaOH 溶液反应的化学方程式__________________

(6)H 在一定条件下可以转化为 M(),请写出任意一种同时符合下列条件 M 的同分异构体__________________含有-NH2 的芳香族化合物;  ②核磁共振氢谱共有 4 组峰

(7)设计以 (对羟基苄基氯)CH3CH2OH 为主要原料制备的合成路线________

 

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亚硝酸钠被称为工业盐,在漂白、电镀等方面应用广泛。以木炭、浓硝酸、水和铜为原料生成的一氧化氮与过氧化钠反应制备亚硝酸钠的装置如下图所示(部分夹持装置略)

已知:室温下,①2NO+Na2O2→2NaNO2

酸性条件下,NO 都能与 反应生成 Mn2+

③B 中的 Cu 足量

完成下列填空:

(1)写出浓硝酸与木炭反应的化学方程式__________

(2)检查完该装置的气密性,装入药品后,必须进行的一步操作是______________

(3)D 装置的作用是 ________

(4)经检验 C 产物中除亚硝酸钠外还含有副产物碳酸钠和_______,为避免产生这些副产物应在 BC装置间增加装置 EE 中盛放的药品名称________

(5) 7.8g 过氧化钠完全转化成为亚硝酸钠,理论上至少需要木炭_______________g

 

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铁及其化合物在生产、生活中应用广泛。

(1)已知: 3Fe(s)+4H2O(g)=Fe3O4(s)+4H2(g)H1=a kJ·mol-1

2H2(g)+O2(g)=2H2O(1)  △H2=b kJ·mol-1

H2O(g)=H2O(l)  △H3=c kJ·mol-1

3Fe(s)+2O2(g))=Fe3O4(s)H=_________kJ·mol-1(用含 abc 的代数式表示)

(2)活性铁粉是合成氨气的催化剂。工业合成氨的原理为N2+3H22NH3 H<0

①工业采用“高压”一般为2050MPa,温度为 500℃。采用“温度为 500℃”的目的是____________    

②氨气是合成氮肥的重要原料。常温下,0.1mol·L-1(NH4)2SO4溶液中离子浓度大小排序为___________    

③常温下,向a mL c mol·L-1氨水中滴加b mL c mol·L-1稀硝酸恰好至溶液pH=7(溶液体积变化忽略不计),则NH3·H2O的电离常数Kb=___

(3)工业上用热还原法冶炼铁。在密闭容器中,投人足量的 FeO 粉末和炭粉,在一定温度下发生反应:FeO(s)+C(s)Fe(s)+CO(g)   H>0

①若容积恒定,则下列情况表明上述反应达到平衡状态的是___________(填代号)

AFeO 的浓度不再改变  B.气体相对分子质量不再改变  C.气体密度不再改变  D.铁粉的质量不再改变

②在该温度下,上述反应达到平衡时c(CO)=a mol·L-1,则该反应的平衡常数为________;在温度不变时,将容器体积扩大至原来的4倍,则达到新平衡时,c(CO)_____________

 

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硼及其化合物生产中有广泛用途,硼和铝位于同主族,具有相类似的化学性质。

(1)硼和氯气反应生成 BCl3,在该分子中,硼原子最外层有__________个电子。

(2)硼与氢氧化钠溶液反应生成 Na[B(OH)4](四羟基合硼酸钠)和氢气,该反应的化学方程式为____________

(3)B(OH)3(硼酸)是一元弱酸,它在水中类似氨的电离: NH3+H2O+OH- ,硼酸在水中电离的方程式为____

(4)NaBH4 是有机合成中重要的还原剂。工业上合成方法之一是:Na2B4O7 +16Na+8H2 +7SiO2 7Na2SiO3 +4NaBH4 ,在该反应中,氧化剂是___________,制备1 mol NaBH4时转移 ____________mol 电子。

(5)NaBH4与水反应生成Na[B(OH)4]和一种气体,写出化学方程式:_____________

 

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中医经典方剂组合对新冠肺炎病毒治疗具有良好的效果。其中的一味中药黄芩的有效成分结构简式如图所示,下列说法错误的是

 

A.黄芩苷是芳香化合物,共含有四种官能团 B.黄芩苷可发生取代、加成、氧化、还原反应

C.1mol 黄芩苷最多消耗 3molNaOH D.1 mol 黄芩苷最多与 7mol H2 发生反应

 

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