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2.物质结构知识点填空
写出C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序O>N>C;
写出O3的一种分子形式的等电子体SO2
NH3分子中有1对孤电子对;
NH4+的空间构型是正四面体,NH4Cl中的化学键共价键、配位键和离子键;形成的晶体是离子晶体;
比较下列各组物质的熔点高低(填“>”或“<”)
乙醇> 乙烷;SiC>Si; SiCl4< SiO2

分析 原子的得电子能力越强,其电负性的数值越大;原子个数相等且价电子数相等的分子或离子为等电子体;根据NH4+中中心原子的价层电子对数判断;根据NH4Cl中微粒之间的作用力分析;分子晶体相对分子质量相近的,含有氢键的熔点较高;原子晶体中共价键键能越大,熔点越高,据此分析.

解答 解:元素原子的得电子能力越强,则电负性越大,同周期从左到右元素的电负性逐渐增强,所以电负性:O>N>C;
原子个数相等且价电子数相等的分子或离子为等电子体,则O3的一种分子形式的等电子体为SO2
NH3分子中有N原子形三个共价键,含有一个孤电子对;
NH4+的N原子的价层电子对数=4+$\frac{5-1-1×4}{2}$=4,没有孤电子对,其空间构型是正四面体;NH4Cl中N与H形成共价键,铵根离子与氯离子形成离子键,铵根离子中含有配位键;NH4Cl含有离子键,属于离子晶体;
乙醇分子间存在氢键,乙烷分子间只有分子间作用力,所以熔点乙醇大于乙烷;SiC中共价键的键能大于Si,所以熔点SiC大于Si; SiCl4属于分子晶体,SiO2属于原子晶体,原子晶体的熔点大于分子晶体,所以熔点:SiCl4 小于SiO2
故答案为:O>N>C;SO2;1;正四面体;配位键;离子键;离子晶体;>;>;<.

点评 本题考查较综合,涉及电负性比较、微粒空间构型的判断、分子间作用力、化学键等知识点,题目涉及的知识点较多,同时考查学生分析能力和对基础知识的应用能力,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.钛合金是航天航空工业的重要材料.由钛铁矿(主要成分是TiO2和Fe的氧化物)制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如图1:

已知:①TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中②TiCl4的熔点-25.0℃,沸点136.4℃;SiCl4的熔点-68.8℃,沸点57.6℃
回答下列问题:
(1)写出钛铁矿酸浸时,主要成分TiO2反应的离子方程式TiO2+2H+=TiO2++H2O,加入铁屑的作用是使Fe3+还原为Fe2+
(2)操作Ⅱ包含的具体操作方法有蒸发浓缩,冷却结晶,过滤(洗涤).
(3)向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2•nH2O,请用恰当的原理和化学用语解释其原因溶液中存在水解平衡TiO2++(n+1)H2O?TiO2•nH2O+2H+,加入的Na2CO3粉末与H+反应,降低了溶液中c(H+),促进水解平衡向生成TiO2•nH2O的方向移动,废液中溶质的主要成分是Na2SO4(填化学式).
(4)用金红石(主要含TiO2)为原料,采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如图2:写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式TiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO,制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质,可采用蒸馏(或分馏)方法除去.
(5)TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法,电解液为某种可以传导O2-离子的熔融盐,原理如图3所示,则其阴极电极反应为:TiO2+4e-=Ti+2O2-,电解过程中阳极电极上会有气体生成,该气体可能含有O2、CO、CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

13.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂,且不会造成二次污染.已知高铁酸盐在低温碱性环境中稳定,易溶于水,难溶于无水乙醇等有机溶剂.
常见高铁酸钾的制备方法如下:
制备方法具体内容
干法Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物
湿法强碱性介质中,Fe(NO33与KClO反应生成紫红色高铁酸钾溶液
电解法电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4
(1)干法制备反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为:3:1.
(2)某湿法制备高铁酸钾的基本流程及步骤如下:

①控制反应温度为25℃,搅拌1.5h,经氧化等过程溶液变为紫红色,该反应的离子方程式为3ClO-+2Fe3++10OH-═2FeO42-+3Cl-+5H2O.
②在紫红色溶液中加入饱和KOH溶液,析出紫黑色晶体,过滤,得到K2FeO4粗产品.沉淀过程中加入饱和KOH溶液得到晶体的原因是该温度下高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的溶解度小.
③K2FeO4粗产品含有Fe(OH)3、KCl等杂质,用重结晶方法进行分离提纯.其提纯步骤为:将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3mol/LKOH溶液中,过滤,将滤液置于冰水浴中,向滤液中加入饱和KOH溶液,搅拌、静置、过滤,用乙醇洗涤2~3次,在真空干燥箱中干燥.
④若以FeCl3 代替Fe(NO33作铁源,K2FeO4的产率和纯度都会降低.一个原因是在反应温度和强碱环境下NaCl的溶解度比NaNO3大,使得NaCl结晶去除率较低;另一个原因是Cl-被FeO42-氧化,消耗产品使产率降低.
(3)工业上还可用通过电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4,其工作原理如图所示:阳极的电极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O;其中可循环使用的物质的电子式是

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

10.实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理.实验装置图和实验步骤如下:

①按如图连接好装置,检查装置气密性.
②称取适量Fe2O3于石英试管中,点燃I处酒精灯,缓慢滴入甲酸.
③在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯.
④30min后熄灭酒精灯,关闭弹簧夹.
⑤待产物冷却至室温后,收集产物.
⑥采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物.请回答下列问题:
(1)制备CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在浓硫酸加热条件下分解,盛放甲酸的仪器名称为分液漏斗,该反应的化学方程式为HCOOH $→_{△}^{浓硫酸}$CO↑+H2O.
(2)实验步骤③“某项操作”是指检验CO纯度.
(3)实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为Ⅲ、I、II.(用“I”、“Ⅱ”、“Ⅲ”表示)
(4)通过查资料获取如下信息:
I.酒精灯平均温度为600℃;加网罩酒精灯平均温度为700℃,酒精喷灯平均温度为930℃.
Ⅱ.资料指出当反应温度高于710℃时,Fe能稳定存在,在680~710℃之间时,FeO能稳定存在,低于680℃,则主要是Fe3O4.试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因:长时间集中加热使局部温度达到还原生成铁所需要的温度.
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4中氧元素的质量分数分别为:22.2%、30%、27.6%.
利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如表:
加热方式产物元素组成各元素的质量分数%
FeO
酒精灯Fe和O74.5025.50
带网罩酒精灯Fe和O76.4823.52
酒精喷灯Fe100.000.00
分析各元素的质量分数可知前两种加热方式得到的产物为混合物,其中酒精灯加热所得产物的组成最多有9种可能.
(6)通过进一步的仪器分析测出前两种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe,用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe.请计算利用酒精灯加热方式所得混合物中Fe3O4和Fe的质量比为12:1.(要求保留整数).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

17.钛及其合金大量用于航空工业,有“空间金属”之称;另外,在造船工业、化学工业、制造机械部件、电讯器材、硬质合金等方面有着日益广泛的应用.以钛铁矿(主要成分为FeTiO3)为原料制备金属钛的工艺流程如图所示:

回答下列问题:
(1)FeTiO3中Fe的化合价为+2.
(2)反应①“氯化”时的还原剂是FeTiO3、C(写化学式),X的化学式为FeCl3
(3)比较金属钛和金属镁的活泼性:Ti<Mg(填“>”或“<”),反应②在氩气(Ar)氛围中进行,该反应中Ar的作用是防止Mg、Ti与空气中氧气发生反应.
(4)反应③的化学方程式为CO+2H2=CH3OH,甲醇的电子式为
(5)钛铁矿与一定比例的焦炭粉混匀后在1100℃条件下加热,发生反应:FeTiO3+C$\frac{\underline{\;1100℃\;}}{\;}$Fe+TiO2+CO↑.不同直径的钛铁矿颗粒发生上述反应时的还原率与时间的关系如图所示,由此得出的结论是钛铁矿颗粒越小,反应速率越大.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.甲醇是一种可再生的绿色能源,CO2是一种温室气体,它们都是重要的化工原料.
已知:(1)已知CO的燃烧热△H为-283kJ•mol-1,CO (g)+2H2 (g)?CH3OH (1);△H=-129kJ•mol-1,欲求出CH3OH的燃烧热,则需要知道一个反应,该反应的热化学方程式为2H2 (g)+O2 (g)?2H2O(l)△H.(反应热直接用△H表示).
 (2)向温度不同容积均为1L的a、b、c、d、e五个恒容密闭容器中各充入3molCO2、7molH2的混合气体,控制适当条件使其同时发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=QkJ•mol-1,反应过程中维持各容器温度不变,测得t1时刻各容器中H2O的体积分数?(H2O) 如图所示.
①Q<(填“>”或“<”),五个容器中肯定处于非平衡状态的是a、b.
②t1时刻时,容器a中正反应速率小于 (填“大于”“小于”或“等于”)容器e中正反应速率.
③Td℃时,该反应的平衡尝试K=4.
④欲提高H2的转化率,可采取的措施有降低温度或者增大二氧化碳的量或者增大压强(写出两种).
(3)碳捕捉技术的应用既可降低碳排放也可得到重要的化工产品.
①NaOH溶液是常用的碳捕捉剂,若某次捕捉后得到的溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,则所得溶液的pH=10[常温下 K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2 (HCO3-)=5x 1O-11].
②在清除锅炉水垢的过程中,需要用Na2CO3将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,将微溶的CaSO4难溶性的CaCO3的理由是CaSO4难溶于酸,而CaCO3易溶于酸中.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.由软锰矿制备高锰酸钾的主要反应如下:
熔融氧化3MnO2+KClO3+6KOH$\frac{\underline{\;熔融\;}}{\;}$3K2MnO4+KCl+3H2O
加酸歧化3K2MnO4+2CO2=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3
相关物质的溶解度(293K)见下表:
K2CO3KHCO3K2SO4KMnO4
溶解度/g11133.711.16.34
(1)在实验室进行“熔融氧化”操作时,应选用铁棒、坩埚钳和cd.(填字母)
a.表面皿     b.蒸发皿     c.铁坩埚     d.泥三角
(2)加酸时不宜用硫酸的原因是生成K2SO4溶解度小,会降低产品的纯度;不宜用盐酸的原因是盐酸具有还原性,会被氧化,降低产品的量.
(3)采用电解法也可以实现K2MnO4的转化,2K2MnO4+2H2O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2KMnO4+2KOH+H2↑.与原方法相比,电解法的优势为K2MnO4中的锰元素可以完全转化到KMnO4中,提高利用率.
(4)草酸钠滴定法分析高锰酸钾纯度步骤如下:
Ⅰ称取0.80g 左右的高锰酸钾产品,配成50mL溶液.
Ⅱ准确称取0.2014g左右已烘干的Na2C2O4,置于锥形瓶中,加入少量蒸馏水使其溶解,再加入少量硫酸酸化.
Ⅲ将瓶中溶液加热到75~80℃,趁热用Ⅰ中配制的高锰酸钾溶液滴定至终点.记录消耗高锰酸钾溶液的体积,计算得出产品纯度.
①滴定过程中反应的离子方程式为2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O.
②达到滴定终点的标志为锥形瓶中溶液突变为浅红色且半分钟内不褪色.
③加热温度大于90℃,部分草酸发生分解,会导致测得产品纯度偏高.(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)      
④将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合,测得反应液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如右图,其原因可能为生成的Mn2+作催化剂,随着Mn2+浓度增加,反应速率越来越快.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.四种基本反应类型判断不正确的是(  )
A.C+O2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2  化合反应
B.CaCO3$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ CaO+CO2↑分解反应
C.AgNO3+KCl═AgCl↓+KNO3复分解反应
D.Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2 置换反应

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.某铜矿石中铜元素含量较低,且含有铁、镁、钙等杂质离子.某小组在实验室中用浸出萃取法制备硫酸铜:

(1)操作Ⅰ为过滤.操作Ⅱ用到的玻璃仪器有烧杯、分液漏斗.
(2)操作Ⅱ、操作Ⅲ的主要目的是除去杂质、富集铜元素.
(3)小组成员利用CuSO4溶液与Na2CO3溶液混合反应,制备环保型木材防腐剂Cu2(OH)2CO3悬浊液.多次实验发现所得蓝色悬浊液颜色略有差异,查阅资料表明,可能由于条件控制不同使其中混有较多Cu(OH)2或Cu4(OH)6SO4
已知Cu(OH)2、Cu2(OH)2CO3,Cu4(OH)6SO4均难溶于水,可溶于酸;分解温度依次为80℃、200℃、300℃.
设计实验检验悬浊液成分,完成表中内容.
限选试剂:2 mol•L-1 HCl、1 mol•L-1 H2SO4、0.1 mol•L-1 NaOH、0.1 mol•L-1BaCl2、蒸馏水.仪器和用品自选.
实验步骤预期现象和结论
步骤1:取少量悬浊液,过滤,充分洗涤后,取滤渣于试管中,加入过量2mol/L的盐酸溶液,充分振荡,再滴加几滴0.1mol/L氯化钡溶液有白色沉淀生成说明悬浊液中混有Cu4(OH)6SO4
步骤2:另取少量悬浊液于试管中,将试管放入装有沸水的小烧杯中水浴加热一段时间取出试管观察试管中有黑色固体生成,说明悬浊液中混有Cu(OH)2
(4)上述实验需要100 mL 0.5 mol•L-1的CuSO4溶液,配制时需称取12.5g CuSO4•5H2O(化学式量:250).

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同步练习册答案