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18.汽车尾气污染是造成雾霾天气的重要原因之一,解决这个问题除了限制汽车出行外,更重要的是研发催化汽车尾气的转化技术,该技术中催化剂及载体的选择和改良是关键,某稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲

(1)下列有关说法正确的是bd.
a.C3H8与CH3CH=CH3一样,分子中碳原子都采用的是SP3杂化
b.N2、CO2、H2O都是非极性分子
c.每个CO2分子中,含有2个π键和2个σ键+
d.CO的一种等电子体为NO+,它的电子式为
(2)CO与Fe可生成羰基铁[Fe(CO)5],已知其中铁为0价,铁原子的基态核外电子排布式为[Ar]3d64s2或者1s22s22p63s23p63d64s2,[Fe(CO)5],中配位原子是C,理由是配体中C的电负性小于O,C原子核提供孤店子对配位能力强于O原子.
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C,Al2O3晶体熔点高是耐火材料,AlCl3晶体易升华,熔点低,工业上电冶制取铝用前者而不用后者的原因是AlCl3晶体易升华,熔点低,是分子晶体,熔融时不导电,无法电解.
(4)钙钛矿型符合氧化物也可作为汽车尾气转化的催化剂,一种复合氧化物晶胞结构如图乙所示,则与每个Sr2+与12个O2-紧邻,若Sr2+与紧邻O2-的核间距为apm,阿伏加德罗常数为NA,则该氧化物晶体密度的计算表达式为$\frac{184}{NA(\sqrt{2}a×1{0}^{-10})^{3}}g/c{m}^{3}$.

分析 (1)a.C3H8分子中,C原子采用sp3杂化;但是CH3CH=CH3,C原子采用sp3、sp2杂化;
b.同种元素之间形成非极性共价键,不同元素之间形成极性共价键,分子中正负电荷中心不重合,从整个分子来看,电荷的分布是不均匀的,不对称的,这样的分子为极性分子,以极性键结合的双原子一定为极性分子,以极性键结合的多原子分子如结构对称,正负电荷的重心重合,电荷分布均匀,则为非极性分子;
c.根据单键为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键含有1个σ键和2个π键分析;
d.根据等电子体的定义,只要原子数目和电子总数(或价电子总数)相同就是等电子体,等电子体结构相似;
(2)Fe的原子序数为26,根据能量最低原理和洪特规则书写电子排布式;配位体:提供孤电子对的分子或离子;配位原子:配体中,提供电子对的原子;
(3)根据第一电离能的定义判断,指基态的气体原子失去一个电子形成+1价气态阳离子时所需的能量;根据物质性质及晶体类型选择冶制金属的方法;
(4)Sr2+在晶胞的体心,与之紧邻的O2-在晶胞的棱上;根据公式D=$\frac{MZ}{NAV}$计算晶体密度,据此分析解答.

解答 解:(1)a.C3H8分子中每个C含有4个σ键,且每个C原子价层电子对个数是4,则C原子采用sp3杂化;CH3CH=CH3分子中存在C-C单和C=C原子,且每个C原子价层电子对个数是4,则C原子采用sp3sp2杂化,故a错误;
b.N2是以非极性键结合的双原子一定为非极性分子,CO2中含有极性键,为直线形分子,结构对称,分子中正负电荷重心重叠,为非极性分子,H2O的立体构型为v型,结构对称,分子重心重叠,为非极性分子,故b正确;
c.CO2的结构式为O=C=O,中含有2个π键,2个σ键,故c错误;
d.CO的一种等电子体为NO+,CO的结构为C≡O,则NO+的电子式为,故d正确;
故答案为:bd;
(2)Fe的原子序数为26,根据能量最低原理和洪特规则可写出基态Fe原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或者[Ar]3d64s2,[Fe(CO)5]中心原子是Fe,CO提供孤电子对为配体,配位原子是为C,理由是配体中C的电负性小于O,C原子核提供孤店子对配位能力强于O原子,
故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2或者[Ar]3d64s2;C;配体中C的电负性小于O,C原子核提供孤店子对配位能力强于O原子;
(3)根据第一电离能的定义判断,指基态的气体原子失去一个电子形成+1价气态阳离子时所需的能量,即N>O>C;根据物质性质及晶体类型选择冶制金属的方法,因为AlCl3晶体易升华,熔点低,是分子晶体,熔融时不导电,无法电解所以电解Al2O3来制备金属铝,
故答案为:N>O>C;AlCl3晶体易升华,熔点低,是分子晶体,熔融时不导电,无法电解;
(4)Sr2+在晶胞的体心,与之紧邻的O2-在晶胞的棱上,12条棱,每个Sr2+紧邻的O2-有12;由晶胞结构得N(sr2+)=1,N(O2-)=12×$\frac{1}{4}$=3,N(Ti4+)=8×$\frac{1}{8}$=1 所以晶胞的分子式为SrO•TiO2则M=88+16+48+16×2=184g/mol,Z=1,∵Sr2+与紧邻O2-的核间距为apm,设晶胞的变成为x,则(2a)2=x2+x2解得x=$\sqrt{2}$a∴V=($\sqrt{2}$a×10-10)cm3  根据公式D=$\frac{MZ}{{N}_{A}V}$=$\frac{184}{{N}_{A}(\sqrt{2}a×1{0}^{-10})^{3}}g/c{m}^{3}$,
故答案为:12;$\frac{184}{{N}_{A}(\sqrt{2}a×1{0}^{-10})^{3}}g/c{m}^{3}$.

点评 本题是对物质结构的考查,涉及杂化、分子极性、等电子体、电子式、核外电子排布、配合物、晶体结构等,掌握相关知识是解答关键,题目难度中等.

练习册系列答案
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A.氢气B.石油C.沼气D.酒精

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9.下列关于胶体的认识错误的是(  )
A.鸡蛋清溶液中加入饱和(NH42SO4溶液生成白色沉淀,属于物理变化
B.将一束强光通过淀粉溶液,也能产生丁达尔效应
C.水泥厂、冶金厂常用高压电除去烟尘,是因为烟尘粒子带电荷
D.纳米材料粒子直径一般从几纳米到几十纳米(1 nm=10-9 m),因此纳米材料属于胶体

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6.下列说法中正确的是(  )
A.氮气分子中含有1个σ键和2个π键
B.乙烯中C=C的键能是乙烷中C-C的键能的2倍
C.N-O键的极性比C-O键的极性大
D.NH4+中4个N-H键的键能不相同

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13.的命名正确的是(  )
A.3-甲基-3-丁烯B.3-甲基-2-丁烯C.2-甲基-2-丁烯D.2-甲基-2-戊烯

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

3.实验室利用图所示装置探究AgNO3的热分解产物.

回答下列问题:
(1)按照气流方向连接装置的接口顺序为a→e→f→c→b→d.装置A试管口稍微向下倾斜的原因是防止固体表面吸附的水气化后再试管口冷凝倒流炸裂试管;装置D的作用是防止倒吸.
(2)加热时放出红棕色气体,当反应结束后,试管中残留固体为黑色.鉴别黑色固体不能选择的试剂是a(填字母).
a.NaOH溶液  b.浓氨水    c.稀硝酸    d.稀硫酸
(3)当装置中的空气排尽时,收集产生的气体,并用带火星的木条检验.若能收集到O2,则现象为木条复燃;若不能收集到O2,则现象为木条不复燃,原因是4NO2+O2+4NaOH=4NaNO3+2H2O(用化学方程式表示).
(4)利用0.1mol•L-1AgNO3溶液和其他试剂,设计比较KSP(AgC1)和KSP(AgI)的相对大小的实验方案.请简述操作、现象和有关结论先分别取5ml0.1mol/LNaCl溶液和NaI溶液充分混合,然后逐滴滴入0.1mol/LAgNO3溶液,若先析出黄色沉淀,则Ksp(AgCl)>Ksp(AgI),若先析出白色沉淀则Ksp(AgCl)<Ksp(AgI).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.下列关于有机化合物的说法正确的是(  )
A.淀粉、油脂、蛋白质都属于高分子化合物
B.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应
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D.硝基苯分子中苯环上的一个H被-C4H9取代后形成的有机物共有9种

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7.醇是一类非常重要的有机化合物,下列关于醇的说话中,不正确的是(  )
A.醇的官能团委羟基(-OH),它与氢氧根(OH-)具有相同的结构
B.工业酒精中往往含有甲醇,因此不可用来勾兑白酒
C.乙醇能够以任意比溶解于水,所以酒厂可以勾兑各种浓度的酒
D.乙醇,乙二醇,丙三醇分别属于一元醇、二元醇、三元醇

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

10.仅用表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选),就能实现相应实验目的是(  )
选项实验目的玻璃仪器
A将溴水滴入KI溶液中,从溶液中分离生成的I2胶头滴管、试管、漏斗、玻璃棒、烧杯
B实验室通过蒸馏的方法除去自来水中含有的Cl-等杂质制取蒸馏水酒精灯、圆底烧瓶、冷凝管、尾接管、锥形瓶
C用植物油提取溴水中的Br2铁架台、分液漏斗、玻璃棒、烧杯
D用浓氨水和氢氧化钠固体制取氨气酒精灯、烧杯、导管、集气瓶
A.AB.BC.CD.D

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同步练习册答案