【題目】中國(guó)的鈾工業(yè)自20世紀(jì)50年代興起,現(xiàn)已形成完整的和具有相當(dāng)規(guī)模的科研和工業(yè)生產(chǎn)體系。鈾是原子反應(yīng)堆的原料,常見鈾的化合物有UF4、UO2及(NH4)4〔UO2(CO3)3〕等;卮鹣铝袉栴}:
(1)UF4用Mg或Ca還原可得金屬鈾。
①基態(tài)氟原子的價(jià)電子排布圖為_____________;
②金屬鈾的一種堆積方式為體心立方堆積,該堆積方式的空間利用率為_______;
③UF4用Mg或Ca還原時(shí),其氧化產(chǎn)物是MgF2或CaF2,已知MgF2的熔點(diǎn)高于CaF2,其原因是_________________。
(2)已知:(NH4)4〔UO2(CO3)3〕3UO2+10NH3↑+9CO2↑+N2↑+9H2O↑
①(NH4)4〔UO2(CO3)3〕存在的微粒間作用力是_________;
a. 離子鍵 b. 共價(jià)鍵 c. 配位鍵 d. 金屬鍵
②NH4+的空間構(gòu)型為______,與NH4+等電子體的分子或離子有_____(寫一種);
③CO32-中碳原子雜化軌道類型為_________;
(3)UO2的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①晶胞中U原子位于面心和頂點(diǎn),氧原子填充在U原子堆積形成的空隙中,在該空隙中氧原子堆積形成的立體的空間構(gòu)型為___________(填“立方體”、“四面體”、“八面體”);
②若兩個(gè)氧原子間的最短距離為a nm,則UO2晶體的密度為__________g·cm-3。(列出含a算式即可。用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值。)
【答案】 68% MgF2或CaF2均為離子晶體,MgF2的晶格能大于CaF2 abc 正四面體 CH4 sp2 立方體
【解析】
(1)①F元素常用第二周期VIIA族,價(jià)電子排布式為2s22p5,結(jié)合泡利原理、洪特規(guī)則畫出價(jià)電子排布圖; ②根據(jù)體心立方堆積晶胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu)計(jì)算空間利用率,空間利用率=;
③CaF2和MgF2都是離子晶體,離子電荷相同,離子半徑越小,晶格能越大,晶體的熔點(diǎn)越高;
(2)①(NH4)4〔UO2(CO3)3〕為離子晶體,含有離子鍵,銨根離子中有共價(jià)鍵和配位鍵;
②根據(jù)VSEPR理論判斷NH4+的空間構(gòu)型,等電子體是指原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒;
③根據(jù)VSEPR理論和雜化軌道理論判斷;
(3)①由UO2的晶胞結(jié)構(gòu),氧原子與周圍的4個(gè)U原子形成正四面體結(jié)構(gòu),氧原子位于正四面體的中心;
②如圖晶胞內(nèi)部上半部4個(gè)O原子形成正方形,正方形邊長(zhǎng)為晶胞棱長(zhǎng)的,均攤法計(jì)算晶胞中U、O原子數(shù)目,用阿伏伽德羅常數(shù)表示出晶胞質(zhì)量,晶體密度=晶胞質(zhì)量÷晶胞體積。
(1)①F原子價(jià)電子排布式為2s22p5,由泡利原理、洪特規(guī)則,價(jià)層電子排布圖為;
②根據(jù)體心立方堆積晶胞的內(nèi)部結(jié)構(gòu),1個(gè)體心立方晶胞含有硬球數(shù)目為8×+1=2個(gè),設(shè)硬球邊長(zhǎng)為a,根據(jù)硬球接觸模型,則硬球半徑與晶胞邊長(zhǎng)的關(guān)系為4r=a,所以r=a,所以空間利用率===×100%=68%;
③MgF2和CaF2均為離子晶體,Mg2+半徑小于Ca2+半徑,MgF2的晶格能大于CaF2,故MgF2的熔點(diǎn)較高;
(2)①(NH4)4〔UO2(CO3)3〕為離子晶體,含有離子鍵,銨根離子中有共價(jià)鍵和配位鍵;
②對(duì)于NH4+,根據(jù)VSEPR理論,價(jià)電子對(duì)數(shù)為VP=BP+LP=4+=4,VSEPR模型為四面體形,形成4根NH鍵,則其空間構(gòu)型為正四面體;
等電子體是指原子總數(shù)相同,價(jià)電子總數(shù)也相同的微粒,所以與NH4+互為等電子體的分子或離子有:CH4、BH4(或BeH42、AlH4、SiH4及GeH4);
③對(duì)于CO32,根據(jù)VSEPR理論,價(jià)電子對(duì)數(shù)為VP=BP+LP=3+=3,根據(jù)雜化軌道理論,中心C為sp2雜化;
(3)①氧原子與周圍的4個(gè)U原子形成正四面體結(jié)構(gòu),氧原子位于正四面體的中心,則氧原子填充在鈾原子形成的正四面體空隙中;
②如圖晶胞內(nèi)部上半部4個(gè)O原子形成正方形,正方形邊長(zhǎng)為晶胞棱長(zhǎng)的,若兩個(gè)氧原子的最近距離為a nm,則晶胞棱長(zhǎng)為2a nm,晶胞體積=(2a×107cm)3,U原子數(shù)目=8×+6×=4,O原子數(shù)目=8,晶胞質(zhì)量=g,故晶體密度=g÷(2a×107cm)3=gcm3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一密閉容器中(容積為5L),充入氨氣和氧氣,使其物質(zhì)的量之比為1∶2,并發(fā)生如下反應(yīng):4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g),此反應(yīng)在一定條件下進(jìn)行2min后,測(cè)得NH3的物質(zhì)的量為2mol,NH3的轉(zhuǎn)化率為20%。
(1)以NO的濃度變化表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率是________。
(2)O2在2min時(shí)的濃度是________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(1)氫氧化鐵受熱分解化學(xué)方程式:___。
(2)Al(OH)3與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式:___。
(3)鐵溶于鹽酸的離子方程式:___。
(4)Na2O2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:___。
(5)乙烯的結(jié)構(gòu)式:___。
(6)乙烯的電子式:___。
(7)Na2O2的電子式:___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有機(jī)物A可由葡萄糖發(fā)酵得到,也可以從牛奶中提取。純凈的A為無(wú)色粘稠液體,易溶于水。為研究A的組成與結(jié)構(gòu),進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)步驟 | 解釋或?qū)嶒?yàn)結(jié)論 |
稱取A9.0g,升溫使其汽化,測(cè)其密度是相同條件下H2的45倍 | 試通過計(jì)算填空: (1)A的相對(duì)分子質(zhì)量為__。 |
將9.0gA在足量純O2中充分燃燒,并使其產(chǎn)物依次緩緩?fù)ㄟ^濃硫酸、堿石灰,發(fā)現(xiàn)兩者分別增重5.4g和13.2g | (2)A的分子式為__。 |
另取A9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反應(yīng),生成2.24LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況),若與足量金屬鈉反應(yīng)則生成2.24LH2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。 | (3)用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式表示A中含有的官能團(tuán)__、__。 |
A的核磁共振氫譜如圖: | (4)A中含有__種氫原子。 綜上所述,A的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__。 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】金屬(M)-空氣電池具有原料易得,能量密度高等優(yōu)點(diǎn),有望成為新能源汽車和移動(dòng)設(shè)備的電源,該類電池放電的總反應(yīng)方程式為:2M+O2+2H2O=2M(OH)2。
(已知:電池的“理論比能量”指單位質(zhì)量的電極材料理論上能釋放出的最大電能)下列說(shuō)法正確的是
A.電解質(zhì)中的陰離子向多孔電極移動(dòng)
B.比較Mg、Al、Zn三種金屬-空氣電池,Mg-空氣電池的理論比能量最高
C.空氣電池放電過程的負(fù)極反應(yīng)式2M-4e-+4OH-=2M(OH)2
D.當(dāng)外電路中轉(zhuǎn)移4mol電子時(shí),多孔電極需要通入空氣22.4L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】普羅帕酮,為廣譜高效膜抑制性抗心律失常藥。具有膜穩(wěn)定作用及競(jìng)爭(zhēng)性β受體阻滯作用。能降低心肌興奮性,延長(zhǎng)動(dòng)作電位時(shí)程及有效不應(yīng)期,延長(zhǎng)傳導(dǎo);衔I是合成普羅帕酮的前驅(qū)體,其合成路線如圖:
已知:CH3COCH3+CH3CHOCH3COCH=CHCH3+H2O
回答下列問題:
(1)H的分子式為_____________;化合物E中含有的官能團(tuán)名稱是_________。
(2)G生成H的反應(yīng)類型是______。
(3)F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_____。
(4)B與銀氨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________。
(5)芳香族化合物M與E互為同分異構(gòu)體,M中除苯環(huán)外,不含其他環(huán)狀結(jié)構(gòu),且1molM能與2molNaOH反應(yīng),則M的結(jié)構(gòu)共有___種,其中能發(fā)生銀鏡反應(yīng)且核磁共振氫譜上顯示4組峰的M的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為:_______ 。
(6)參照上述合成路線,以2-丙醇和苯甲醛為原料(無(wú)機(jī)試劑任選),設(shè)計(jì)制備的合成路線:____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】幾種短周期元素的原子半徑及主要化合價(jià)如下表:已知X是短周期中最活潑的金屬,且與R同周期。(請(qǐng)用化學(xué)用語(yǔ)答題)
元素代號(hào) | X | Y | Z | M | R |
原子半徑/nm | 0.186 | 0.102 | 0.075 | 0.074 | 0.143 |
主要化合價(jià) | +1 | +6 -2 | +5 -3 | -2 | +3 |
(1)R的元素符號(hào)為___,M在元素周期表中的位置為___。
(2)X與Y按原子個(gè)數(shù)比1∶1構(gòu)成的物質(zhì)的電子式為___,所含化學(xué)鍵類型___。
(3)X+、Y2-、M2-離子半徑大小順序?yàn)?/span>___。
(4)將YM2通入FeCl3溶液中的離子方程式:___。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2019年11月《Science》雜志報(bào)道了王浩天教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明的制取H2O2的綠色方法,原理如圖所示(已知:H2O2 H+ + HO2-,Ka=2.4×10-12)。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A.a極的電勢(shì)低于b極
B.Y膜為選擇性陰離子交換膜
C.每轉(zhuǎn)移0.4 mol e-,就有0.1 mol H2O2生成
D.b極的電極反應(yīng)為O2 + 2e- + H2O = HO2- + OH-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列有機(jī)化學(xué)反應(yīng)方程式及反應(yīng)類型均正確的是
選項(xiàng) | 化學(xué)反應(yīng)方程式 | 反應(yīng)類型 |
A | CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3 | 酯化反應(yīng) |
B | CH4+Cl2 CH3Cl+HCl | 置換反應(yīng) |
C | CH2=CH2+Br2 CH3CHBr2 | 加成反應(yīng) |
D | +Br2 +HBr | 取代反應(yīng) |
A. A B. B C. C D. D
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