【题目】[2016·新课标I]锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]_______________,有__________个未成对电子。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是______________________________。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因______________________________。
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔点/℃ | 49.5 | 26 | 146 |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约400 |
(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________________________。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_______________,微粒之间存在的作用力是_______________。
(6)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。如图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0,);C为(,,0)。则D原子的坐标参数为_______________。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为_____g·cm3(列出计算式即可)。
【答案】3d104s24p2 2 Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键 GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。原因是分子结构相似,分子量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强 O>Ge>Zn sp3 共价键 (,,) ×107
【解析】
试题(1)Ge是32号元素,与碳元素是同一主族的元素,在元素周期表中位于第四周期IVA族;基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar] 4s24p2,也可写为3d104s24p2;在其原子的最外层的2个4s电子是成对电子,位于4s轨道,2个4p电子分别位于2个不同的4p轨道上,所以基态Ge原子有2个未成对的电子;(2)Ge与C是同族元素,C原子原子半径较小,原子之间可以形成双键、三键;但Ge原子之间难以形成双键或三键,从原子结构角度分析,这是由于锗的原子半径大,原子之间形成的ρ单键较长,p-p轨道肩并肩重叠的程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键;(3)锗元素的卤化物在固态时都为分子晶体,分子之间通过微弱的分子间作用力结合。对于组成和结构相似的物质来说,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔沸点越高。由于相对分子质量:GeCl4<GeBr4<GeI4,所以它们的熔沸点由低到高的顺序是:GeCl4<GeBr4<GeI4;(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。元素的非金属性越强,其吸引电子的能力就越强,元素的电负性就越大。元素Zn、Ge、O的非金属性强弱顺序是:O>Ge>Zn,所以这三种元素的电负性由大至小的顺序是O>Ge>Zn ;(5) Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为1个s轨道与3个p轨道进行的sp3杂化;由于是同一元素的原子通过共用电子对结合,所以微粒之间存在的作用力是非极性共价键(或写为共价键);(6) ①根据各个原子的相对位置可知,D在各个方向的1/4处,所以其坐标是(,,);根据晶胞结构可知,在晶胞中含有的Ge原子数是8×1/8+6×1/2+4=8,所以晶胞的密度=cm3。
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【题目】如图为实验室某浓硫酸试剂瓶标签上的有关数据,根据标签上的数据回答下列问题:
(1)取任意体积的该浓硫酸时,下列物理量会随所取体积的多少而发生变化的是________(选填相应字母编号)
A.溶液密度 B.溶液的物质的量浓度
C.溶液的质量分数 D.溶质的物质的量
(2)某学生欲用上述浓硫酸和蒸馏水配制450mL物质的量浓度为1.0mol·L-1的稀硫酸。
①该学生需要用量筒量取________mL上述浓硫酸进行配制。
②该实验中除了量筒、玻璃棒和烧杯外,还缺少的玻璃仪器有_________。
③在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀硫酸的物质的量浓度有何影响?(在后面横线选择填写相应字母标号A、偏高;B、偏低;C、无影响)
I、用量筒量取浓硫酸时仰视凹液面读数_________
II、转移时容量瓶中已经有少量蒸馏水________
Ⅲ、定容时仰视刻度线__________
Ⅳ、定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水__________
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【题目】氢氧化铁胶体的制备与其性质检验实验如下,请回答下列问题。
(1)写出制备氢氧化铁胶体的化学方程式_____。
(2)制备实验操作:取一小烧杯加入25mL蒸馏水加热至沸腾,向沸水中逐滴加入1~2mL____,继续煮沸至___,停止加热。
(3)证明有氢氧化铁胶体生成的实验操作是______。
(4)若取少量制得的胶体加入试管中,加入硫酸铵溶液,现象是___,这种现象称为胶体的____。
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【题目】海洋植物如海带和海藻中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海洋中提取碘的流程如下:
―→
某化学兴趣小组将上述流程②、③设计成如下图所示操作。
已知过程②发生反应的化学方程式为Cl2+2KI===2KCl+I2
回答下列问题:
(1)写出提取过程①、③中实验操作的名称:①____________,③____________。
(2)在灼烧过程中,使用到的实验仪器有酒精灯、____________、____________(除泥三角外)。
(3)F中下层液体的颜色为________色,上层液体中溶质的主要成分为____________。
(4)从F中得到固态碘还需进行的操作是_______________________________________。
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【题目】下面a~e是中学化学实验中常见的几种定量仪器:a.量筒 b.容量瓶 c.滴定管 d.托盘天平 e.温度计
(1)无“0”刻度的是________(填字母)。
(2)下列操作合理的是________(填字母)。
A.用25 mL碱式滴定管量取20.00 mL NaHCO3溶液
B.用托盘天平准确称量10.20 g碳酸钠固体
C.用100 mL量筒量取3.2 mL浓硫酸
D.用500 mL容量瓶配制1 mol·L-1的氢氧化钠溶液495.5 mL
(3)某学生欲用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的氢氧化钠溶液,若滴定开始和结束时,酸式滴定管中的液面如图所示:则所用盐酸的体积为________mL。
(4)某学生根据三次实验分别记录有关数据如下表:
滴定次数 | 待测氢氧化钠溶液的体积/mL | 0.100 0 mol·L-1盐酸的体积/mL | ||
滴定前刻度 | 滴定后刻度 | 溶液体积 | ||
第一次 | 25.00 | 0.00 | 26.11 | 26.11 |
第二次 | 25.00 | 1.56 | 30.30 | 28.74 |
第三次 | 25.00 | 0.22 | 26.31 | 26.09 |
请选用其中合理数据列出该氢氧化钠溶液物质的量浓度(计算结果保留4位有效数字):c(NaOH)=________ mol·L-1。
(5)由于错误操作,使得上述所测氢氧化钠溶液的浓度偏高的是________(填字母)。
A.中和滴定达终点时俯视滴定管内液面读数
B.碱式滴定管用蒸馏水洗净后立即取用25.00 mL待测碱溶液注入锥形瓶进行滴定
C.酸式滴定管用蒸馏水洗净后立即装标准溶液来滴定
D.把配好的标准溶液倒入刚用蒸馏水洗净的试剂瓶中然后用来滴定
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【题目】下列关于N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH<0,反应速率与时间的关系图中,纵坐标为反应速率v,横坐标为时间t,当反应达到平衡后,条件发生改变与速率变化的关系中不符合实际的是( )
A. 恒容恒压升高温度B. 恒温、恒压压缩体积C. 加入催化剂D. 补充氮气和氢气分离氨气
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【题目】下列装置中有机物样品在电炉中充分燃烧,通过测定生成的CO2和H2O的质量,来确定有机物分子式。
(1)A装置是提供实验所需的O2,则A装置中二氧化锰的作用是______,B装置中浓硫酸的作用是_______;C中CuO的作用是____________。
(2)D装置中无水氯化钙的作用是___________;E装置中碱石灰的作用是________。
(3)若实验中所取样品只含C、H、O三种元素中的两种或三种,准确称取0.44 g样品,经充分反应后,D管质量增加0.36g,E管质量增加0.88 g,已知该物质的相对分子质量为44,则该样品的化学式为_________。
(4)若该有机物的核磁共振氢谱如下图所示,峰面积之比为1:3则其结构简式为__________________;
若符合下列条件,则该有机物的结构简式为_____________________ 。①环状化合物②只有一种类型的氢原子
(5)某同学认E和空气相通,会影响测定结果准确性,应在E后再增加一个装置E,其主要目的是_________。
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