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碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题: (1)处于一定空间运动状态的电子...

碳及其化合物广泛存在于自然界中,回答下列问题:

(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用          形象化描述.在基态14C原子中,核外存在            对自旋相反的电子.

(2)碳在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是                     

(3)CS2分子中,共价键的类型有              ,C原子的杂化轨道类型是           ,写出两个与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子                

(4)CO能与金属Fe形成Fe(CO)5,该化合物熔点为253K,沸点为376K,其固体属于           晶体.

(5)碳有多种同素异形体,其中石墨烯与金刚石的晶体结构如图所示:

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①在石墨烯晶体中,每个C原子连接           个六元环,每个六元环占有           个C原子.

②在金刚石晶体中,C原子所连接的最小环也为六元环,每个C原子连接             个六元环,六元环中最多有           个C原子在同一平面.

 

(1)电子云;2;(2)C有4个价电子且半径较小,难以通过得或失电子达到稳定结构;(3)δ键和π键;sp;CO2、SCN﹣或COS等;(4)分子;(5)3;2;12;4. 【解析】(1)处于一定空间运动状态的电子在原子核外出现的概率密度分布可用电子云形象化描述,离核近的区域电子云密度较大,离核远的区域电子云密度较小,C原子核外电子排布为1s22s22p2,轨道式为如图所示:,则在基态14C原子中,核外存在2对自旋相反的电子 (2)共价键为原子之间以共用电子对成键,碳原子核外有4个电子,且元素的非金属性较弱,但半径较小,反应中难以失去或得到电子 (3)CS2分子的结构式为S=C=S,含有δ键和π键, CS2分子中C原子形成2个δ键,孤对电子数为=0,则为sp杂化,与CS2具有相同空间构型和键合形式的分子或离子为等电子体,应含有3个原子,价电子数为16,常见有CO2、SCN﹣或COS等 (4)Fe(CO)5熔点为253K,沸点为376K,具有分子晶体的性质,则固体应为分子晶体,故答案为:分子; (5)①石墨晶体中最小的环为六元环,每个碳原子连接3个C﹣C化学健,则每个C原子连接 3个六元环,每个六元环占有的C原子数为6×=2,故答案为:3;2;②在金刚石的晶体结构中每个碳原子与周围的4个碳原子形成四个碳碳单键,最小的环为6元环,每个单键为3个环共有,则每个C原子连接4×3=12个六元环,晶胞中共平面的原子如图,共4个,故答案为:12;4. 【点评】本题为2015年考题,考查物质结构和性质,侧重考查学生空间想象能力、知识运用能力,涉及晶胞计算、原子结构等知识点,综合性较强,采用均摊法、价层电子对互斥理论等理论分析解答,题目难度中等.  
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硫酸亚锡(SnSO4)是一种重要的硫酸盐,广泛应用于镀锡工业.某研究小组设计SnSO4制备路线如下:

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查阅资料:

Ⅰ.酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化

Ⅱ.SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡,Sn相对原子质量为119

回答下列问题:

(1)锡原子的核电荷数为50,与碳元素属于同一主族,锡元素在周期表中的位置是             

(2)操作Ⅰ是             过滤洗涤.

(3)SnCl2粉末需加浓盐酸进行溶解,请用平衡移动原理解释原因            

(4)加入Sn粉的作用有两个:①调节溶液pH                  

(5)反应Ⅰ得到沉淀是SnO,得到该沉淀的离子反应方程式是                

(6)酸性条件下,SnSO4还可以用作双氧水去除剂,发生反应的离子方程式是               

(7)该小组通过下列方法测定所用锡粉的纯度(杂质不参与反应):

①将试样溶于盐酸中,发生的反应为:Sn+2HCl═SnCl2+H2↑;

②加入过量的FeCl3

③用已知浓度的K2Cr2O7滴定生成的Fe2+,发生的反应为:6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl═6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O

取1.226g 锡粉,经上述各步反应后,共用去0.100mol/L K2Cr2O7溶液32.0ml.

锡粉中锡的纯度是             

 

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甲、乙两同学欲分别完成“钠与氯气反应”的实验.

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Ⅰ.甲同学的方案为:取一块绿豆大的金属钠(除去氧化层),用滤纸吸净煤油,放在石棉网上,用酒精灯微热.待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶抽去玻璃片后倒扣在钠的上方(装置如图Ⅰ).该方案的不足之处有                

Ⅱ.乙同学所采用的装置如图Ⅱ,回答下列问题:

(1)按图Ⅱ组装仪器、添加药品,实验开始后,先将浓盐酸挤入试管,试管中发生反应的离子方程式为                 ;待整套装置中             后,点燃酒精灯.

(2)点燃酒精灯后,玻璃管中出现的现象是                     

(3)乙同学欲将虚框内装置改为图Ⅲ所示装置,并测量多余气体的体积.

①为提高测量的准确性,图Ⅲ量气管装置中的液体可用               ;收集完气体后并读数,读数前应进行的操作是冷却至室温并                       .②若未冷却至室温立即按上述操作读数,则会导致所测气体的体积        (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).③如果开始读数时操作正确,最后读数时俯视右边量气管液面,会导致所测气体的体积           (填“偏大”、“偏小”或“无影响”).

 

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短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示,B、D最外层电子数之和为12.回答下列问题:

 

A

B

C

 

D

(1)与元素B、D处于同一主族的第2﹣5周期元素单质分别与H2反应生成1mol气态氢化物对应的热量变化如下,其中能表示该主族第4周期元素的单质生成1mol气态氢化物所对应的热量变化是      (选填字母编号).

a.吸收99.7kJ b.吸收29.7kJ  c.放出20.6kJ   d.放出241.8kJ

(2)DB2通过下列工艺流程可制化工业原料H2DB4和清洁能源H2

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①查得:

化学键

H﹣H

Br﹣Br

H﹣Br

键能(kJ/mol)

436

194

362

试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式:          

②根据资料:

化学式

Ag2SO4

AgBr

溶解度(g)

0.796

8.4×10﹣6

为检验分离器的分离效果,取分离后的H2DB4溶液于试管,向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应,若观察到                       ,证明分离效果较好.

③在原电池中,负极发生的反应式为                        

④在电解过程中,电解槽阴极附近溶液pH            (填“变大”、“变小”或“不变”).

⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为:                .该生产工艺的优点有            (答一点即可).

(3)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入         ,将其中的Br氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br和BrO3,其离子方程式为            

 

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按如图所示装置连接,X、Y均为惰性电极.常温下,当Zn极质量减少3.25g时,X极生成气体840mL(标准状况),若此时烧杯中溶液的体积为500mL,则此时烧杯中溶液的pH(不考虑生成气体溶于水及与溶液的反应)(   

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A.11     B.12     C.13     D.14

 

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下列示意图与对应的反应情况正确的是(   

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A.含0.0l mol KOH和0.01 mol Ca(OH)2的混合溶液中缓慢通入CO2

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B.NaHSO4溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液

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C.KAl(SO42溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液

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D.NaAlO2溶液中逐滴加入盐酸

 

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