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【化学——选修3:物质结构与性质】

(1)美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力:只要给他物质的分子式,他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是           

A、NO2和NH4+   B、H3O+和ClO3    C、NO3和CO32-    D、PO43-和SO42-

(2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示

电离能/kJ·mol-1

I1

I2

746

1958

906

1733

铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是            

(3)石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图:

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有关说法正确的是

A、固态时,碳的各种单质的晶体类型相同     B、石墨烯中含有非极性共价键

C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键       D、石墨烯具有导电性

(4)最近科学家成功以CO2为原料制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构,则该晶体中碳原子采用       杂化与周围氧原子成键;晶体中碳氧原子个数比为       ;碳原子数与C-O化学键数之比为      

(5)已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,钼原子半径为a pm,相对原子质量为M,以NA表示阿伏伽德罗常数的值,请写出金属钼密度的计算表达式             g/cm3

 

(15分) (1)C(2分) (2)Cu原子失去一个电子后,核外电子排布为[Ar]3d10,而锌为[Ar]3d104s1,铜达到了较稳定状态,所以Cu的第二电离能相对较大。(2分) (3)BD(2分) (4)sp3 (2分) 1:2 (2分) 1:4(2分) (5)或 (3分) 【解析】 试题分析:(1)A.NO2-中心原子的价层电子对数=2+(5+1-2×2)/2=3,含有一个孤电子对,空间构型为V形,NH4+中心原子的价层电子对数=4+(5-1-4×1)/2=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体,故A不选;B.H3O+中心原子的价层电子对数=3+(6-1-3×1)/2=4,含有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,ClO3-中心原子的价层电子对数=3+(7+1-3×2)/2=4,含有一个孤电子对,空间构型为三角锥形,故B不选;C.NO3-中心原子的价层电子对数=3+(5+1-3×2)/2=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,CO32-中心原子的价层电子对数=3+(4+2-2×3)/2=3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形,故C选;D.PO43-中心原子的价层电子对数=4+(5+3-4×2)/2=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体,SO42-中心原子的价层电子对数=4+(6+2-4×2)/2=4,没有孤电子对,空间构型为正四面体,故D不选,故选C。(2)轨道中电子处于全满、全空、半满时较稳定,所以气态Cu失去一个电子变成结构为[Ar]3d10的Cu+,能量较低,所以Cu的第二电离能相对较大(或气态Zn失去一个电子变成结构为[Ar]3d104s1的Zn+,易再失去一个电子,所以Zn的第二电离能相对较小);(3)A.碳形成的晶体有多种,如石墨、金刚石、C60等,金刚石为原子晶体,C60为分子晶体,故A错误;B.石墨烯中只含有C-C键,为非极性键,故B正确;C.石墨晶体中,层与层之间的作用力为分子间作用力,从石墨中剥离石墨烯需要破坏分子间作用力,故C错误;D.石墨烯具有石墨的性质,具有导电性,故D正确,故选BD;(4)该化化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构,所以该晶体中碳原子采用sp3杂化,晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合,每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳氧原子个数比=1:2,每个碳原子含有4个C-O共价键,所以碳原子数与C-O化学键数之比为1:4;(5)钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,一个晶胞中含有钼原子数为1+8×1/8 =2,金属钼原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切,钼原子的半径为晶胞体对角线的1/4,所以晶胞的边长为 apm,则ρ=m/V = g/cm3= g/cm3。 考点:考查物质结构与性质,涉及分子结构、第一电离能、晶胞的相关计算。  
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【化学——选修2:化学与技术】

(1)纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。

“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式:_______________;

写出“联合制碱法”有关反应的化学____________________________________;

CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同?_________________;

(2)钢铁工业对促进经济和社会发展起了重要作用。

炼钢时,加入硅、锰和铝的目的是_______________________________。

不锈钢含有的Cr元素是在炼钢过程的氧吹__________(填“前”或“后”)加入。

炼铁和炼钢生产中,尾气均含有的主要污染物是________。从环保和经济角度考虑,上述尾气经处理可用作_________。

 

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合成氨反应是化学上最重要的反应:

(1)合成氨原料气中的氢气可利用天然气(主要成分为CH4)在高温、催化剂作用下与水蒸气反应制得,反应中每生成2 mol CO2吸收316kJ热量,该反应的热化学方程式是_______________________,该方法制得的原料气中主要杂质是CO2,若用K2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式是________________。

(2)已知N2(g)+3H2(g)满分5 manfen5.com2NH3(g) ΔH<0。下图是当反应器中按n(N2)∶n(H2)=1∶3投料后,在200 ℃、400 ℃、600 ℃下,反应达到平衡时,混合物中NH3的物质的量分数随压强的变化曲线。

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①曲线a对应的温度是________。

②关于工业合成氨的反应,下列叙述正确的是________(填序号)

A.上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系为K(M)=K(Q) >K(N)

B.加催化剂能加快反应速率但H2的平衡转化率不变

C.相同压强下,投料相同,达到平衡消耗时间关系为c>b>a

D.由曲线a可知,当压强增加到100 MPa以上,NH3的物质的量分数可达到100%

③N点时c(NH3)=0.2 mol·L-1,N点的化学平衡常数K=_________________(精确到小数点后两位)。

(3)合成氨工业中含氨废水的处理方法之一是电化学氧化法,将含氨的碱性废水通入电解系统后,在阳极上氨被氧化成氮气而脱除,阳极的电极反应式为______________________。

(4)NH3 可以处理NO2 的污染,方程式如下: NO2 NH3满分5 manfen5.comN2 H2O(未配平)当转移0.6 mol电子时,消耗的NO2在标准状况下是        L。

 

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2015年8月12日晚,天津滨海新区某公司仓库发生爆炸,事发仓库里存放了大量的硝酸铵、氰化钠(NaCN)、金属钠等危险化学品。回答下列问题:

(1)NaCN的电子式为:                       

(2)金属钠属于危化品中的易燃固体,其着火时不能用水灭火,请用化学方程式解释其原因:_____________________________。

(3)氰化钠是一种重要的化工原料,也是剧毒危险品,皮肤伤口接触、吸入、吞食微量可中毒死亡。氰化钠易溶于水,水溶液呈强碱性。氰化钠泄露可用双氧水或硫代硫酸钠中和。

①用离子方程式表示氰化钠水溶液呈强碱性的原因:                              

②用双氧水处理产生一种酸式盐和一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,请写出该反应的化学方程式_____________________________;

③用硫代硫酸钠中和的离子方程式为CN+S2O32—→A+SO32—(已配平),A为          (填化学式)。

(4)CN中C元素显+2价,N元素显﹣3价,则非金属性N_______C(填<、=或>),请用简单的实验方法证明(要求说明简单操作、现象和结论):                                       

(5)0.4mol/L 的NaCN和0.2mol/L的HCl等体积混合,溶液显碱性,其溶液中离子浓度大小排列顺序是

 

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下表所列各组物质中,物质之间通过一步反应就能实现如图所示转化的是:(  

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A.

S

SO3

SO2

H2S

B.

Fe

FeCl3

Fe(OH)3

Fe2O3

C.

Al2O3

Al(OH)3

NaAlO2

AlCl3

D.

Na2CO3

NaOH

NaHCO3

CO2

 

 

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现有5种短周期元素主族X、Y、Z、Q、W,原子序数依次增大,在周期表中X原子半径最小;X和W同主族;Y元素原子核外电子总数是其次外层电子数的3倍;Q元素是地壳中含量最高的元素。下列说法正确的是( 

A.原子半径:Y<Q<W

B.ZX3­可使紫色石蕊溶液变红

C.X、Z、Q  3种元素可组成离子化合物或共价化合物

D.X2Q2、Y2X6   2种分子中含有的电子数、化学键类型不相同

 

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