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【化学——选修3:物质结构与性质】

物质的结构决定物质的性质。请回答下列涉及物质结构和性质的问题:

(1)第二周期中,元素的第一电离能处于B与N之间的元素有_________种。

(2)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为_________________。

(3)乙烯酮(CH2=C=O)是一种重要的有机中间体,可用CH3COOH在(C2H5O)3P=O存在下加热脱H2O得到。乙烯酮分子中碳原子杂化轨道类型是_____________,1mol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键的数目为__________________。

(4)已知固态NH3、H2O、HF的氢键键能和结构如下:

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解释H2O、HF、NH3沸点依次降低的原因___________________。

(5)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能。碳化硅晶胞结构中每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有___________个,与碳原子等距离最近的碳原子有__________个。已知碳化硅晶胞边长为apm,则晶胞图中1号硅原子和2号碳原子之间的距离为________pm,碳化硅的密度为__________g/cm3

 

(1)3 (2)3d84s2 (3)sp2和sp 25NA (4)单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n (5)4 12 【解析】 试题分析: (1)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素,第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素,所以第二周期中第一电离能顺序为:Li<B<Be<C<O<N,第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有Be、C、O三种元素。 (2)基态碳原子最外层有4个电子,在2s上有2个,是成对的,在2P上有两个,是未成对的,所以 基态碳未成对电子数是2,第四周期Ⅷ族有铁咕镍,符合题意的是镍,其基态原子的价层电子排布式为3d84s2。 (3)在CH2=C=O中,一个碳原子的价层电子对数为(4+2)/2=3,另一个碳原子的价层电子对数为4/2=2,所以碳原子的杂化轨道类型有sp2和sp,(C2H5O)3P=O分子中共有25个共价键,每个共价键中都含有σ键,所以lmol(C2H5O)3P=O分子中含有的σ键的数目为25 NA个。 (4)单个氢键的键能是(HF)n>冰>(NH3)n,而平均每个分子含氢键数:冰中2个,(HF)n和(NH3)n只有1个,气化要克服的氢键的总键能是冰>(HF)n>(NH3)n。 (5)由碳化硅的晶胞可知,每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有4个,与碳原子等距离最近的碳原子有12个,已知碳化硅晶胞边长为apm,故1号硅原子和2号碳原子之间的距离为;碳化硅的密度为。 考点:考查碳化硅的结构  
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【化学—选修2:化学与技术】

NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料,例如应用于纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等。

(1)19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法,20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代。

①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式_____________________。

②在联合制碱法中,纯碱工厂与______________工厂进行联合生产,以方便的获得原料_________________。

③在联合制碱法中循环使用,而在氨碱法中循环使用率不高的物质是_______________。

(2)氯酸钾是重要的化工业产品,在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用,工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠,再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀。

①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾,主要应用氯酸钾的___________性。

②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式__________________。该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有____________________(请答出两点)。

(3)在肥皂的工业生成过程中,也要使用NaCl的目的是_______________________。

 

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为探究Ag与Fe3+氧化性的相关问题,某小组同学进行如下实验:已知:相关物质的Ksp(20度)  AgCl:1.8×10-10   Ag2SO4:1.4×10-5

(1)甲同学的实验如下:

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注:经检验黑色固体为Ag。

①白色沉淀的化学式是______________________。

②甲同学得出Ag氧化了Fe2+的依据是_________________。

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(2)乙同学为探究Ag和Fe2+反应的程度,进行实验Ⅱ。

a.按右图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应),发现电压表指针偏移。偏移的方向表明:电子由石墨经导线流向银。放置一段时间后,指针偏移减小。

b.随后向甲烧杯中逐渐加入浓Fe2(SO43溶液,发现电压表指针的变化依次为:偏移减小→回到零点→逆向偏移。

①a中甲烧杯里的电极反应式是______________________。

②b中电压表指针逆向偏移后,银为_______________极(填“正”或“负”)。

③由实验得出Ag和Fe2+反应的离子方程式是___________。

(3)为进一步验证乙同学的结论,丙同学又进行了如下实验:

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①实验Ⅲ_________(填“能”或“不能”)证明Fe3+氧化了Ag,理由是_______________。

②用化学反应原理解释实验Ⅳ与V的现象有所不同的原因_____________________。

 

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K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工    业的尾气联合制备K2SO4和Mn3O4的工艺流程如下:

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(1)几种盐的溶解度见上图。反应Ⅲ中,向(NH42SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,进行蒸发浓缩、________________、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品。

(2)检验K2SO4样品是否含有氯化物杂质的实验操作是___________________。

(3)反应Ⅳ的化学方程式为_______________________。  

(4)Mn3O4与浓盐酸加热时发生反应的离子方程式为____________________。

(5)上图煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。

①该曲线中B段所表示物质的化学式为_____________________。

②煅烧过程中固体锰含量随温度的升高而增大,但当温度超过1000℃时,再冷却后,测得产物的总锰含量反而减小。试分析产物总锰含量减小的原因____________________。

 

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青蒿素,是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35℃。从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺为:

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请回答下列问题:

(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_____________。

(2)操作I需要的玻璃仪器主要有:烧杯、___________,为加速操作I的进行,最好采用________________的方法,操作Ⅱ的名称是___________________。

(3)操作Ⅲ的主要过程可能是_____________(填字母)。

A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶

B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤

C.加入乙醚进行萃取分液

(4)用下列实验装置测定青蒿素分子式的方法如下:将28.2g青蒿素样品放在硬质玻璃管C中,缓缓通入空气数分钟后,再充分燃烧,精确测定装置E和F实验前后的质量,根据所测数据计算。

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①装置E中盛放的物质是______________,装置F中盛放的物质是________________。

②该实验装置可能会产生误差,造成测定含氧量偏低,改进方法是_______________。

③用合理改进后的装置进行试验,称得:

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则测得青蒿素的最简式是__________________。

(5)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入含有NaOH、酚酞的水溶液中,青蒿素的溶解量较小,加热并搅拌,青蒿素的溶解量增大,且溶液红色变浅,说明青蒿素与____________(填字母)具有相同的性质。

A.乙醇         B.乙酸           C.乙酸乙酯        D.葡萄糖

(6)某科研小组经多次提取青蒿素实验认为用石油醚做溶剂较为适宜,实验中通过控制其他实验条件不变,来研究原料的粒度、提取时间和提取温度对青蒿素提取速率的影响,    其结果如下图所示:

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由上图可知控制其他实验条件不变,采用的最佳粒度、时间和温度为_______________。

A.80目、100分钟、50℃  B.60目、120分钟、50℃   C.60目、120分钟、55℃

 

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常温下,用0.10mol·L-1NaOH溶液分别滴定20.00mL浓度均为0.10 mol·L-1CH3COOH

溶液和HCN溶液所得滴定曲线如右图。下列说法正确的是

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A.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO)<c(CN

B.点③和点④所示溶液中:c(Na)>c(OH)>c(CH3COO)>c(H

C.点①和点②所示溶液中:c(CH3COO)-c(CN)=c(HCN)-c(CH3COOH)

D.点②和点③所示溶液中都有:c(CH3COO)+c(OH)=c(CH3COOH)+c(H

 

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