【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,首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇及其化合物可成甘油、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烯丙醇结构。丙烯醇的结构简式为CH2=CH-CH2OH。请回答下列问题:
(1)基态镍原子的价电子排布式为___________________。
(2)1 mol CH2=CH-CH2OH含__________molσ键,烯丙醇分子中碳原子的杂化类型为_____________。
(3)丙醛(CHCH2CHO)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(CN)2]2-和[Ni(SCN)2]-等。NH3的空间构型是_____________,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·cm-3,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】 3d84s2 9 sp2、sp3 丙烯醇分子间存在氢键 分子晶体 三角锥形 N2O(或CO2、BeCl2等合理答案) (,1,1) ××107
【解析】(1)根据镍是28号元素,结合核外电子的排布规律分析解答;
(2)丙烯醇分子中单键是σ键,双键中有1个σ键;烯丙醇分子中碳原子的杂化类型有2种,饱和碳原子和不饱和碳原子;
(3)根据丙烯醇分子之间存在除范德华力外,还存在氢键分析解答;
(4)根据羰基镍晶体的熔点低分析判断;
(5)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数,σ键个数=配原子个数,孤电子对个数=×(a-xb)计算NH3中的N原子的价层电子对数,判断N原子的杂化类型,再判断空间构型;根据等电子体的概念分析解答;
(6)①立体坐标系类似平面坐标系,结合A、B两点的原子坐标分析判断;②观察氧化镍晶胞图,1个晶胞含4个“NiO”,面对角线上3个氧离子相切。由密度可以计算晶胞参数a;再计算氧离子半径,最后利用棱上镍离子、氧离子相切求出镍离子半径。
(1)镍是28号元素,基态镍原子的价电子排布式为3d84s2,故答案为:3d84s2;
(2)丙烯醇分子中单键是σ键,双键中有1个σ键,1个是π键,1 mol CH2=CH-CH2OH含9molσ键;烯丙醇分子中碳原子的杂化类型有2种,其中碳碳双键2端的碳原子采用sp2,亚甲基中碳原子采用sp3,故答案为:9;sp2、sp3;
(3)丙醛分子之间存在范德华力,丙烯醇分子之间存在除范德华力外,还存在氢键,氢键比范德华力强,使丙烯醇的沸点比丙醛高,故答案为:丙烯醇分子间存在氢键;
(4)羰基镍晶体的熔点为-25℃,沸点为43℃,熔沸点较低,属于分子晶体,故答案为:分子晶体;
(5)NH3中的N原子的价层电子对数=3+×(5-3×1)=4,采用sp3杂化,N原子最外层有1个孤电子对,空间构型为三角锥形;SCN-离子的一个电荷提供给碳原子,碳变成N,而O和S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,故答案为:三角锥形;N2O(或CO2、BeCl2等);
(6)①氧化镍晶胞中原子坐标参数:A(0,0,0)、B(1,1,0),则C点对应的X轴为,Y轴为1,Z轴为1,原子坐标参数为(,1,1),故答案为:(,1,1);
②设晶胞参数为a,观察氧化镍晶胞图,1个晶胞含4个“NiO”,面对角线上3个氧离子相切,d=,a=×107 nm。因为棱上镍离子、氧离子相切。设氧离子半径为r,有:4r=a,得:r=a。设镍离子半径为x,有:2r+2x=a,x=××107 nm。
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【题目】下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是
A. 金属Mg和金属Cu的空间利用率
B. BF3和CH4中心原子的价层电子对数
C. 邻羟基苯甲醛()和对羟基苯甲醛()的沸点
D. C-O和Si-O的键能
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【题目】工业上,常用Fe2(SO4)3溶液作腐蚀液,腐蚀铜质电路板得到废液主要成分是FeSO4和CuSO4,含少量Fe2(SO4)3。某学习小组设计装置从废液中提取铜,如图所示。已知:Fe2+失电子能力比OH- 强。下列说法正确的是
A. 电解初期阴极没有铜析出,原因是2H++2e-=H2↑
B. 石墨极的电极反应式为2H2O+4e-=4H++O2↑
C. 若电路中转移2mol电子,理论上有2molM从交换膜左侧向右侧迁移
D. 若将废液2充入阳极室时可再生腐蚀液(硫酸铁溶液)
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【题目】下图是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表某一化学元素。
完成下列填空(填元素符号或化学式):
(1)上图中元素C在周期表中的位置是___________,G和I形成的化合物不止一种,其中一种物质中各原子最外层均达到8电子稳定结构,请写出其电子式______________。
(2)请按照由大到小的顺序写出B、C、D的简单离子的离子半径大小顺序_______(用离子符号表示),上述元素中最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的物质的化学式为___________ 。
(3)请写出D的最高价氧化物对应的水化物和F的单质反应时的离子方程式____________。
(4)元素周期表位于对角线的两种元素其性质相似称之为对角线规则。根据周期表对角线规律,金属Be单质及其化合物的性质与铝单质及其化合物的性质相似。则鉴别Be(OH)2和Mg(OH)2可选用的试剂为NaOH溶液,发生反应的化学方程式为___________。
(5)下列能说明氯元素原子得电子能力比硫元素原子得电子能力强的是___________。
① HCl的稳定性比H2S的强,② Cl2能与H2S反应生成S,③HCl的溶解度比H2S的大,④还原性:Cl-<S2-,⑤HClO4的酸性比H2SO4的强,⑥HCl的酸性比H2S的强,⑦Cl2与铁反应生成FeCl3,而S与铁反应生成FeS
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【题目】2018年5月9日科技网报道,最新一期国际学术期刊《自然·纳米技术》介绍了我国科学家曾杰团队的成果:在含铂高效催化剂作用下把二氧化碳高效转化清洁液态燃料——甲醇。
(1)甲醇燃烧时发生如下反应(a、b、c、d均大于0):
①2CH3OH(1)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) △H1=-akJ·mol-1
②2CH3OH(g)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(1) △H2=-bkJ·mol-1
③CH3OH(1)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(1) △H3=-ckJ·mol-1
④CH3OH(1)+O22(g)=CO (g)+2H2O(1) △H4=-dkJ·mol-1
由此知,a、b、c、d由小到大排序为_______。
(2)工业上,通常采用氢气还原CO2法制备甲醇CO2(g)+3H2(g) CH3OH(g)+H2O(1) △H
已知几种化学键的键能数据如下:
共价键 | C=O | H-H | C-O | C-H | H-O |
键能/kJ·mol-1 | 803 | 436 | 326 | 414 | 464 |
根据键能数据估算上述反应中△H=____________kJ·mol-1。
(3)在2L恒容密闭容器中充入2 mol CO2和6.5mlH2,在一定温度下反应,测得混合气体中c(CH3OH)与时间的关系如图1所示。
①M点CO2的正反应速率___________N点CO2的逆反应速率(选填“大于”“小于”或“等于”)。
②0~10min内H2的平均反应速率v(H2)=___________mol·L-1·min-1。
③在该温度下,该反应平衡常数K为________。(结果保留两位小数并要求带单位)
(4)在密闭容器中充入一定量CO2和H2,在含铂催化剂作用下反应,测得单位时间内CO2的转化率与温度关系如图2所示。
①R点对应的CO2转化率最大,其原因是_________________。
②在Q点时CO2的转化率突变的原因可能是_________________。
(5)以石墨为电极,甲醇/空气碱性(KOH溶液为电解质溶液)燃料电池的能量转化效率高。当KOH恰好完全转化成KHCO3时停止放电,此时负极的电极反应式为_____________。
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【题目】醋酸镍((CH3COO)2Ni]是一种重要的化工原料。一种以含镍废料(含NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)为原料,制取醋酸镍的工艺流程图如下:
相关离子生成氢氧化物的pH和相关物质的溶解性如下表:
(1)粉碎含镍废料的作用__________________________________
(2)酸浸过程中,l molNiS失去6NA个电子,同时生成两种无色有毒气体。写出该反应的化学方程式:___。
(3)写出氧化步骤中加入H2O2发生反应的离子方程式:____。
(4)调节pH除铁、铝步骤中,溶液pH的调节范围是____。
(5)滤渣3主要成分的化学式是____。
(6)沉镍过程中,若c(Ni2+)= 2.0 mol.L-1,欲使100 mL该滤液中的Ni2+沉淀完全[c(Ni2+)≤10-5 mol·L-1],则需要加入Na2CO3固体的质量最少为____g(保留一位小数)。
(7)保持其他条件不变,在不同温度下对含镍废料进行酸浸,镍浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为____℃、______min。
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【题目】下列关于化合物的元素组成的叙述,正确是
A. 蛋白质的元素组成中一定含有氮和硫
B. 脂肪的元素组成中一定含有碳和氮
C. 叶绿素的元素组成中一定含有碳和镁
D. 磷脂的元素组成中一定含有硫和磷
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科目:高中化学 来源: 题型:
【题目】下列离子可大量共存且溶液无色的是( )
A. Cu2+、SO42-、Fe3+、Cl- B. Na+、NO3-、K+、SO42-
C. MnO4-、Al3+、Na+、SO42- D. Fe2+、H+、ClO-、CO32-
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