【题目】据科技日报网报道南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂,首次实现丙烯醇高效、绿色合成。丙烯醇及其化合物可合成甘油、医药、农药、香料,合成维生素E和KI及天然抗癌药物紫杉醇中都含有关键的丙烯醇结构。丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。请回答下列问题:
(1)基态镍原子的电子排布式为____________________________________________。
(2)1 mol CH2=CH-CH2OH中σ键和π键的个数比为___________,丙烯醇分子中碳原子的杂化类型为___________。
(3)丙醛(CH3CH2CHO的沸点为49℃,丙烯醇(CH2=CHCH2OH)的沸点为91℃,二者相对分子质量相等,沸点相差较大的主要原因是______________________。
(4)羰基镍[Ni(CO)4]用于制备高纯度镍粉,它的熔点为-25℃,沸点为43℃。羰基镍晶体类型是___________。
(5)Ni2+能形成多种配离子,如[Ni(NH3)6]2+、[Ni(SCN)3]-和[Ni(CN)4]2-等。[Ni(NH3)6]2+中心原子的配位数是___________ ,与SCN-互为等电子体的分子为___________。
(6)“NiO”晶胞如图所示。
①氧化镍晶胞中原子坐标参数:A(0,0,0)、B(1,1,0),则C原子坐标参数为___________。
②已知:氧化镍晶胞密度为dg/cm3,NA代表阿伏加德罗常数的值,则Ni2+半径为___________nm(用代数式表示)。
【答案】[Ar]3d84s2 9:1 sp2、sp3 丙烯醇分子间存在氢键 分子晶体 6 N2O(或CO2、BeCl2等) (,1,1) ×107
【解析】
(1)Ni是28号元素,原子核外电子排布式为:1s22s22p63S23p63d84s2,属于过渡元素,也可写为[Ar] 3d84s2;
(2)单键为σ键,双键含有1个σ键、1个π键,CH2=CH-CH2OH分子含有9个σ键,1个π键;分子中饱和碳原子是sp3杂化,形成碳碳双键的不饱和碳原子是sp2杂化;
(3)丙烯醇中含有羟基,分子之间形成氢键,沸点相对更高;
(4)羰基镍的熔点、沸点都很低,符合分子晶体的性质;
(5) [Ni(NH3)6]2+中心原子Ni结合的配位体NH3的配位数是6;SCN-离子的一个电荷提供给碳原子,碳原子变为N,而O、S原子的最外层电子数相等,所以它与N2O互为等电子体,而N2O与CO2也互为等电子体;
(6)①氧化镍晶胞中原子坐标参数:A(0,0,0)、B(1,1,0)则C点对于的x轴为,Y轴与Z轴都是1,所以C点的坐标为(,1,1);
②观察晶胞结构、掌握各种微粒的空间位置关系,用均摊法计算晶胞中含有的Ni2+、O2-离子数目,计算晶胞的质量,再根据晶胞质量=晶胞密度×晶胞体积计算。
(1)Ni是28号元素,原子核外电子排布式为:1s22s22p63S23p63d84s2,价电子包括3d与4s能级电子,核外电子排布式为:[Ar]3d84s2;
(2)单键为σ键,双键含有1个σ键、1个π键,CH2=CH-CH2OH分子含有9个σ键,1个π键,故1 mol CH2=CH-CH2OH中σ键和π键的个数比为9:1;分子中饱和碳原子采取sp3 杂化,含碳碳双键的不饱和碳原子采用sp2杂化,故碳原子的杂化轨道类型为sp2、sp3杂化;
(3)丙烯醇中含有羟基,分子之间形成氢键,使的它的沸点比丙醛的高很多;
(4)羰基镍的熔点、沸点都很低,说明微粒间的作用力很小,该晶体属于分子晶体;
(5) [Ni(NH3)6]2+中心原子Ni结合的配位体NH3的配位数是6;SCN-离子的一个电荷提供给碳原子,碳原子变为N,而O、S原子的最外层电子数相等,所以它与N2O互为等电子体,而N2O与CO2也互为等电子体;
(6)①氧化镍晶胞中原子坐标参数:A(0,0,0)、B(1,1,0)则C点对于的x轴为,Y轴与Z轴都是1,所以C点的坐标为(,1,1);
②设晶胞参数为anm,观察氧化镍晶胞图,1个晶胞中含有4个NiO,面对角线上的3个O原子相切,d=,a=×10-7nm,设Ni2+半径为xnm,则有2r+2x=a,x=×107nm。
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【题目】室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是( )
A. 能使甲基橙变为橙色的溶液:Na+、NH4+、CO32﹣、Cl﹣
B. 能使淀粉碘化钾试纸显蓝色的溶液:K+、SO42﹣、S2﹣、Cl﹣
C. 0.1molL﹣1 KOH溶液中:S2﹣、Na+、SO32﹣、NO3﹣
D. 常温下, =1.0×1012的溶液:Fe2+、Mg2+、NO3﹣、Cl﹣
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【题目】已知可逆反应X(g)+2Y(g)Z(g)△H<0,一定温度下,在体积为2L的密闭容器中加入4mol Y和一定量的X后,X的浓度随时间的变化情况如图所示,则下列表述正确的是( )
A. 达到平衡时,X、Y、Z物质的量之比为1:2:1
B. a点正反应速率大于逆反应速率
C. 反应达平衡时,降低温度可以实现c到d的转化
D. 该条件下,反应达平衡时,X平衡转化率为25%
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【题目】室温下,pH=2的A、B两种酸溶液各1 mL,分别加水稀释到1 000 mL,其溶液的pH与溶液体积(V)的关系如图所示,则下列说法中正确的是
A. A、B两种酸溶液物质的量浓度一定相等
B. 稀释后A酸溶液的酸性比B酸溶液强
C. 若A、B都是弱酸,则6>a>2
D. 当a=5时,A是强酸,B是弱酸
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【题目】某溶液中含有较大量的Cl﹣、、OH﹣等3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液;②过滤;③滴加AgNO3溶液;④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③B.④②①②③C.①②③②④D.④②③②①
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【题目】海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图:
(1)实验室灼烧海藻,需要下列仪器中的______________(填字母)。
a.试管 b.烧杯 c.坩埚 d.泥三角 e.铁三脚架 f.酒精灯
(2)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是____________(填字母)。
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸
(3)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃仪器有____、_____。
(4)小组用CCl4萃取碘水中的碘,在下图的分液漏斗中,下层液体呈______色;他们打开分液漏斗活塞,却未见液体流下,原因可能是_________________________________。
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【题目】下列氧化还原反应中,水只作为还原剂的是( )
A.3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2B.2H2O2H2↑+O2↑
C.2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑D.2F2+2H2O═4HF+O2
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【题目】全国平板玻璃生产企业大气污染物年排放总量逐年增加,对氮氧化物(NOx)排放的控制与监测已刻不容缓。回答下列问题
(1)平板玻璃熔窑烟气中的NOx以温度型氮氧化物为主。其中NO在空气中容易被一种三原子气体单质氧化剂和光化学作用氧化成NO2,该氧化剂的分子式为___________。
(2)用CH4催化还原NOx可在一定程度上消除氮氧化物的污染。
已知:CH4(g)+4NO2(g)4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-574kJ·mol-1
2NO2(g)+N2(g)4NO(g) △H=+293kJ·mol-1
则反应CH4(g)+4NO(g)2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g)的△H=___________kJ·mol-1
(3)800℃时,在刚性反应器中以投料比为1︰1的NO(g)与O2(g)反应:
其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如下表所示[t=∞时,NO(g)完全反应]。
①NO(g)与O2(g)合成的反应速率v=4.2×10-2×p2(NO)×p(O2)(kPa·min-1),t=52min时,测得体系中p(O2)=11.4kPa,则此时的p(NO)=___________kPa, v=___________kPa·min-1(计算结果保留1位小数)。
②若升高反应温度至900℃,则NO(g)与O2(g)完全反应后体系压强p∞(900℃)______(填“大于”等于”或“小于”)22.3kPa,原因是______________________。
③800℃时,反应N2O4(g)2NO2(g)的平衡常数Kp=___________kPa(Kp为以分压表示的平衡常数,计算结果保留2位小数)。
(4)对于反应2NO(g)+O2(g)→2NO2(g),科研工作者提出如下反应历程:
第一步:2NO(g)N2O2(g) 快速平衡
第二步:N2O2+O2(g)→2NO2(g) 慢反应
下列表述正确的是___________(填标号)。
A.v(第一步的逆反应)>v第二步反应
B.反应的中间产物为N2O2
C.第二步中N2O2与O2的碰撞全部有效
D.第二步反应活化能较低
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【题目】某温度下,体积一定的密闭容器中进行如下可逆反应:X(g)+Y(g) 2Z(g)+W(s) ΔH >0,下列叙述正确的是
A. 加入少量W,逆反应速率增大
B. 升高温度,正反应速率增大,逆反应速率减小 ,平衡正向移动。
C. 当容器中气体压强不变时,反应达到平衡
D. 平衡后加入X,上述反应的ΔH不变
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