【题目】我国部分城市灰霾天占全年一半,引起灰霾的 PM2.5 微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量,可知目前造成我国灰霾天气的原因主要是交通污染。
(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为_____。
(2)NO3-的立体构型是_____。
(3)PM2.5 含有大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有 NOx、O3、CH2=CH—CHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是_____。
A.N2O 结构式可表示为 N=N=O
B.O3 分子呈直线形
C.CH2=CH—CHO 分子中碳原子均采用 sp2 杂化
D.相同压强下,HCOOH 沸点比 CH3OCH3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子
②1 mol PAN 中含σ键数目为_____(用含 NA的式子表示)。
③NO 能被 FeSO4 溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中心离子的配位数为_____(填数字)。
(4)测定大气中 PM2.5 的浓度方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用 85Kr,已知 Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个 Kr 原子相紧邻的 Kr 原子有 m 个,晶胞中含 Kr
原子为 n 个,则m/n=___(填数字)。
(5)水分子的立体结构是_____,水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有__________。
(6)冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图,其中空心所示原子位于立方体的 顶点或面心,实心球所示原子位于立方体内)类似。每个冰晶胞平均占有_____个水分子。 冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是_________。
【答案】1s22s22p63s23p63d10平面三角形AC0NA63V 形孤电子对8C 原子与 O 原子都为 sp3 杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性
【解析】
(1)Zn是30号元素,其原子核外有30个电子,失去两个电子生成锌离子,Zn2+基态核外有28个电子,根据构造原理书写其核外电子排布式;
(2)根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断NO3-的空间构型;
(3)①A、N2O与CO2互为等电子体,二者形成的化学键相似,据此答题;B、O3与SO2互为等电子体,据此答题;C、CH2=CH-CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键,故均为sp2杂化,据此答题;D、HCOOH分子间能形成氢键,CH3OCH3不能形成分子间氢键,据此答题;
②一个单键就是一个σ键,一个双键中含有一个σ键,一个π键;
③配体位于方括号中,由1个NO和5个H2O构成。
(4)以顶点为计算,与之相邻的最近的Kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每个面心上的Kr为两个立方体共有,故与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有3×4=12,晶胞中含Kr原子为8×1/8+6×1/2=4,然后求出比值;
(5)根据σ键数目和孤电子对数判断分子的立体构型;水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有孤对电子,金属离子有空轨道,能形成配位键;
(6)由图可知,水位于晶胞的顶点、面心和晶胞内,利用均摊法计算;金刚石中,C原子为sp3杂化,而冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同,说明C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性。
(1)Zn为30号元素,所以Zn2+在基态时核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10;
因此,本题正确答案是:1s22s22p63s23p63d10;
(2)对于NO3-,根据VSEPR理论,中心N原子的配位原子数3,孤电子对数为0,则价电子对数为3+0=3,根据杂化轨道理论,中心N原子为sp2杂化,则其空间构型为平面三角形;
因此,本题正确答案是:平面三角形;
(3)①A、N2O与CO2互为等电子体,二者形成的化学键相似,故N2O结构式可表示为N=N=O,A正确;
B、O3与SO2互为等电子体,为V形分子,B错误;
C、CH2=CH-CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键,故均为sp2杂化,C正确;
D、HCOOH分子间可以形成氢键,CH3OCH3分子间只有范德华力,氢键的作用强于范德华力,所以HCOOH沸点比CH3OCH3高,与分子的极性无关,D错误。
答案选AC;
②PAN中所有单键均为σ键,双键中有一个为σ键,-NO2的结构为,所以PAN(CH3COOONO2)分子中含有10个σ键,则1mo1PAN含σ键数目为10 NA(或10×6.02×1023或6.02×1022)。
③配体位于方括号中,由1个NO和5个H2O构成,则配位数为6。
因此,本题正确答案是:AC;10NA;6;
(4)根据均摊法,以顶点计算,与之相邻最近的Kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每个面心上的Kr为两个立方体共有,故最近的Kr为3×8/2=12,晶胞中Kr有8×1/8+6×1/2=4,两者比值为12:4=3。
因此,本题正确答案是:3;
(5)水分子中含有2个σ键,孤电子对数==2,所以水分子的立体构型为V型,水分子能与很多金属离子形成配合物,其原因是在氧原子上有孤对电子,金属离子有空轨道,能形成配位键;
因此,本题正确答案是:V形;孤电子对;
(6)每个冰晶胞平均含有水分子数为:8×+6×+4=8(其中顶点为8个,面心为6个,晶胞内有4个);金刚石中,C原子为sp3杂化,而冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同,说明C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性;
因此,本题正确答案是:8 ;C原子与O原子都为sp3杂化,且氢键和共价键都具有方向性和饱和性。
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】利用如图所示装置,甲中盛有100mL 0.1mol/LCuSO4溶液,乙中盛有100mL 0.2mol/L Na2SO4溶液。
(1)通电一段时间,观察到湿润的淀粉KI试纸的_____(选填“C” 或“D”)端变蓝。
(2)装置乙中Al极的电极反应式为:_____________________。一段时间后观察到装置乙中的现象是:_________________。
(3)若电解一段时间后,装置甲中收集到气体0.056 L(标准状况下),则:装置甲中发生反应的离子反应方程式为______________________________。
(4)若电解一段时间后,装置甲中溶液需加入0.005molCu2(OH)2CO3才能恢复原来的浓度和pH,则电解过程中转移电子的物质的量为__________。
(5)某新型燃料电池,以甲醇为燃料,另一极通入一定量的CO2和O2的混合气体。一定比例的Li2CO3和Na2CO3的熔融混合物为电解质,则负极反应式为______________。正极反应式为_________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】煤炭燃烧过程中会释放出大量的SO2,严重破坏生态环境。采用一定的脱硫技术可以把硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) ΔH1=+218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g) CaS(s) + 4CO2(g) ΔH2= -175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ)
请回答下列问题:
(1)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是_____________。
(2)通过监测反应体系中气体浓度的变化可判断反应Ⅰ和Ⅱ是否同时发生,理由是 ______________。
(3)在温度、容积相同且不变的3个密闭容器中,按不同方式投入反应物,保持恒温、恒容,测得反应达到平衡时的有关数据如图二(已知2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) △H=196.6kJ·mol-1)
A.2c1______c3 B.a+b______196.6 C.2p2______p3 D.α1+α3______1(填>,=,<)
(4) “亚硫酸盐法”吸收烟气中的SO2。室温条件下,将烟气通入氨水溶液中,测得溶液pH与含硫组分物质的量分数的变化关系如图三所示。
请写出a点时n(HSO3-):n(H2SO3)=______,b点时溶液pH=7,则n(NH4+):n(HSO3-)=___。
(5)催化氧化法去除NO,一定条件下,用NH3消除NO污染,其反应原理为4NH3+6NO5N2+ 6H2O。不同温度条件下,n(NH3):n(NO)的物质的量之比分别为4:l、3:l、1:3时,得到NO脱除率曲线如图四所示:
①曲线c对应NH3与NO的物质的量之比是______。
② 曲线a中NO的起始浓度为6×10-4mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为_____mg/(m3·s)。
(6)已知Ksp(BaSO4)=1×10-10,Ksp(BaCO3)=2.5×10-9,向0.4mol/LNa2SO4的溶液中加入足量BaCO3粉末(忽略体积变化),充分搅拌,发生反应SO (aq)+BaCO3 (s) BaSO4 (s)+CO (aq) 静置后沉淀转化达到平衡。此时溶液中的c(SO)=________mol·L-1(小数点后两位).
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用如下图装置实验,下列实验现象预期及相应结论均正确的是
a | b | 实验现象预期 | 结论 | |
A | 铁丝 | HCl酸化的H2O2 | c中收集到无色气体 | 铁丝催化H2O2分解 |
B | 铜丝 | 浓硝酸 | c中收集到红棕色气体 | 硝酸有强氧化性 |
C | 生铁 | NaCl溶液 | 导管处发生倒吸 | 生铁发生吸氧腐蚀 |
D | 木条 | 浓硫酸 | 木条变黑 | 浓硫酸有强氧化性 |
A. A B. B C. C D. D
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】用双线桥及单线桥表示反应3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 电子转移情况。
双线桥________________________________________。
单线桥________________________________________。
该反应中氧化剂是:_______。若有4molHNO3参加反应,转移电子的物质的量为______mol。
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】短周期元素R、X、Y、Z的原子序数依次递增,R的无氧酸溶液能在玻璃容器上刻标记;R和X能形成XR3型化合物,X在化合物中只显一种化合价;R和Z位于同主族,Y原子最外层电子数等于电子层数的2倍。下列有关推断正确的是
A. R单质和Z单质均可与水发生反应置换出O2
B. 上述元素形成的简单离子都能促进水的电离平衡
C. YR6能在氧气中剧烈燃烧
D. 元素对应的简单离子的半径:Y>Z>R>X
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】将BaO2放入密闭的真空容器中,反应2BaO2(s)2BaO(s)+O2(g)达到平衡。保持温度不变,缩小容器容积,体系重新达到平衡,下列说法正确的是( )
A. 平衡常数减小 B. BaO量不变 C. 氧气压强不变 D. BaO2量增加
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】将一定量纯净的氨基甲酸铵置于密闭真空恒容容器中(固体试样体积忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡:NH2COONH4(s)2NH3(g)+CO2(g)。判断该分解反应已经达到化学平衡状态的是( )
A. 2v(NH3)=v(CO2) B. 密闭容器中c(NH3)∶c(CO2)=2∶1
C. 密闭容器中混合气体的密度不变 D. 密闭容器中氨气的体积分数不变
查看答案和解析>>
科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,广泛应用于化工生产,也可以直接用做燃料。
已知
CH3OH(1) + O2(g) = CO(g) + 2H2O(g) △H1 = -443.64 kJ·mol-1
2CO (g) + O2(g) = 2CO2(g) △H2 = -566.0 kJ·mol-1
(1)试写出CH3OH(1)在氧气中完全燃烧生成CO2和H2O(g)的热化学方程式:__________________________________________
(2)甲醇作为燃料,优点是燃烧时排放的污染物少,从而不仅能缓解能源紧张和温室效应的问题,还能改善大气质量。试利用(1)中的热化学方程式计算,完全燃烧16g甲醇,生成二氧化碳和水蒸汽时,放出的热量为_____ kJ ,生成的CO2气体标准状况下体积是______L。
(3)科研人员新近开发出一种由甲醇和氧气以强碱做电解质溶液的新型手机电池,可使手机连续使用一个月才充一次电,据此回答下列问题:
甲醇在______极反应;电极反应式为____________________________________________。
(4)某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如下图所示),通电后,溶液中产生大量的白色沉淀,且较长时间不变色。
下列说法中正确的是___________(填序号)
A.电源中的a一定为正极,b一定为负极
B.可以用NaCl 溶液作为电解液
C.A、B两端都必须用铁作电极
D.阴极发生的反应是:2H+ + 2e-= H2↑
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com