【題目】中國(guó)科學(xué)家創(chuàng)造性地構(gòu)建了硅化物晶格限域的單鐵中心催化劑,成功地實(shí)現(xiàn)了甲烷在無(wú)氧條件下選擇活化,一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴和氫氣等化學(xué)品。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鐵原子的價(jià)層電子軌道表達(dá)式為______。
(2)硅、碳位于同一主族,用“”“”或“”填空:
性質(zhì) | 原子半徑 | 第一電離能 | 熔點(diǎn) | 鍵能 |
項(xiàng)目 | ______ C | ______ Si | ______ | ______ |
(3)CN-能與Fe3+形成配合物,與CN-互為等電子體的分子有______ (任寫(xiě)一種);1 mol[Fe(CN)6 ]3-中含______molσ鍵。
(4)已知:反應(yīng),碳原子的雜化類型轉(zhuǎn)化過(guò)程為______;
從共價(jià)鍵重疊方式看,分子中鍵類型為;的鍵角比的鍵角______填“大”或“小”。
(5)鐵晶體有兩種晶胞,如圖1、圖2所示。
圖1中晶胞中鐵的配位數(shù)為______;圖2中鐵晶胞堆積方式為______。
(6)碳化硅晶胞如圖3所示,已知碳化硅晶體的密度為dgcm-3,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,則碳化硅中硅碳鍵的鍵長(zhǎng)為______ pm。
【答案】 或CO 12 雜化轉(zhuǎn)化為雜化 小 面心立方最密堆積
【解析】
(1)根據(jù)鐵原子的價(jià)層電子排布式、泡利原理和洪特規(guī)則即可畫(huà)出軌道表達(dá)式;
(2)同主族自上而下原子半徑逐漸增大,第一電離能逐漸減;原子晶體的熔沸點(diǎn)大于分子晶體;鍵長(zhǎng)越短,鍵能越大,據(jù)此分析作答;
(3)等電子體可采用替換法進(jìn)行解答;配位鍵也屬于鍵,中與形成6個(gè)配位鍵,即6個(gè)鍵,而中有1個(gè)鍵,一共有6個(gè),據(jù)此可算出鍵的總鍵數(shù);
(4)CH4為正四面體結(jié)構(gòu),C原子采取雜化,鍵角為,為平面結(jié)構(gòu),C原子采取雜化,鍵角為,分子中1s與1s電云重疊形成鍵, 據(jù)此分析作答;
(5)圖1屬于體心立方堆積,Fe原子配位數(shù)為8;圖2中Fe原子處于面心、頂點(diǎn),屬于面心立方最密堆積,據(jù)此分析;
(6)C原子與周圍4個(gè)Si原子形成正四面體結(jié)構(gòu),碳化硅晶體內(nèi)碳硅鍵的鍵長(zhǎng)即為晶胞頂點(diǎn)Si原子與正四面體中心C原子之間的距離,二者連線處于晶胞體對(duì)角線上,距離等于晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的,而晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度等于晶胞棱長(zhǎng)的倍,晶胞中C原子數(shù)目、Si原子數(shù)目,晶胞質(zhì)量,根據(jù)晶胞的質(zhì)量和密度可計(jì)算出晶胞的體積和晶胞的棱長(zhǎng),進(jìn)而算出碳化硅晶體內(nèi)碳硅鍵的鍵長(zhǎng),據(jù)此分析解答;
(1)基態(tài)鐵原子的價(jià)層電子排布式為,由泡利原理、洪特規(guī)則,軌道表達(dá)式為:;
故答案為:;
(2)①同主族自上而下原子半徑增大,故原子半徑:;
故答案為:;
②同主族自上而下第一電離能減小,故第一電離能:;
故答案為:;
③CO2屬于分子晶體,而屬于原子晶體,故熔點(diǎn):;
故答案為:;
④C-H的鍵長(zhǎng)比鍵的短,故鍵能:;
故答案為:;
用N原子替換C原子與1個(gè)單位負(fù)電荷,或者用O原子替換N原子與1個(gè)單位負(fù)電荷,得到與互為等電子體的分子為:或CO;中與形成6個(gè)配位鍵,中有1個(gè)鍵,故中共有12個(gè)鍵,1中含鍵;
故答案為:或CO;12;
為正四面體結(jié)構(gòu),C原子采取雜化,為平面結(jié)構(gòu),C原子采取雜化,碳原子的雜化類型轉(zhuǎn)化過(guò)程為:雜化轉(zhuǎn)化為雜化;分子中1s與1s電子云重疊形成鍵,從共價(jià)鍵重疊方式看,分子中鍵類型為鍵;甲烷分子中鍵角為,乙烯中鍵角約是,的鍵角比的鍵角小;
故答案為:雜化轉(zhuǎn)化為雜化;鍵;;
圖1中體心Fe原子與位于頂點(diǎn)的Fe原子相鄰,Fe原子配位數(shù)為8;圖2中Fe原子處于面心、頂點(diǎn),屬于面心立方最密堆積;
故答案為:8;面心立方最密堆積;
原子與周圍4個(gè)Si原子形成正四面體結(jié)構(gòu),碳化硅晶體內(nèi)碳硅鍵的鍵長(zhǎng)即為晶胞頂點(diǎn)Si原子與正四面體中心C原子之間的距離,二者連線處于晶胞體對(duì)角線上,距離等于晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度的,而晶胞體對(duì)角線長(zhǎng)度等于晶胞棱長(zhǎng)的倍,晶胞中C原子數(shù)目,Si原子數(shù)目,晶胞質(zhì)量,晶胞體積,晶胞棱長(zhǎng),故碳化硅晶體內(nèi)碳硅鍵的鍵長(zhǎng);
故答案為:;
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為組成人體細(xì)胞的主要的元素及其比例。下列相關(guān)敘述中,錯(cuò)誤的是( )
A.圖中所示為細(xì)胞鮮重中主要的元素的所占比例
B.因?yàn)?/span> O 的含量最多,所以 O 是構(gòu)成有機(jī)物的最基本元素
C.細(xì)胞失去大部分水分后,C 的所占比例最大
D.圖中所示的元素在非生物界也可以找到
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),在2L密閉容器中X、Y、Z三種氣態(tài)物質(zhì)的物質(zhì)的量(n)隨時(shí)間(t)變化的曲線如圖所示,由圖中數(shù)據(jù)
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。
(2)反應(yīng)開(kāi)始至2min,用Z表示的平均反應(yīng)速率為_________。
(3)下列敘述能說(shuō)明上述反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是________(填序號(hào))
A.混合氣體的總物質(zhì)的量不隨時(shí)間的變化而變化
B.混合氣體的壓強(qiáng)不隨時(shí)間的變化而變化
C.單位時(shí)間內(nèi)每消耗X,同時(shí)生成Z
D.混合氣體的總質(zhì)量不隨時(shí)間的變化而變化
E.混合氣體的密度不再發(fā)生改變
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列各物質(zhì)常溫下發(fā)生水解,對(duì)應(yīng)的離子方程式正確的是
A.Na2CO3:CO32-+2H2OH2O+CO2↑+2OH-
B.NH4Cl:NH4++H2ONH3·H2O+OH-
C.CuSO4:Cu2++2H2OCu(OH)2+2H+
D.NaF:F-+H2O=HF+OH-
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮化硅(Si3N4)是一種新型陶瓷材料,它可由石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦,通過(guò)以下反應(yīng)制得:
3SiO2(s)+6C(s)+2N2(g)Si3N4(s)+6CO(g)
(1)該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是______;
(2)該反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=____________;
(3)若知上述反應(yīng)為放熱反應(yīng),則其反應(yīng)熱△H______0(填“>”、“<”或“=”);升高溫度,其平衡常數(shù)值______(填“增大”、“減小”或“不變”);若已知CO生成速率為(CO)=18molL﹣1min﹣1,則N2消耗速率為(N2)=_________;
(4)達(dá)到平衡后,改變某一外界條件(不改變N2、CO的量),反應(yīng)速率與時(shí)間t的關(guān)系如圖,圖中t4時(shí)引起平衡移動(dòng)的條件可能是__________;圖中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段時(shí)間是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】把0.4molX氣體和0.6molY氣體混合于2L密閉容器中,使它們發(fā)生如下反應(yīng):4X(g)+5Y(g) nZ(g)+6W(g)。2min末已生成0.3molW,若測(cè)知以Z的濃度變化表示的反應(yīng)速率為0.05mol/(L·min),試計(jì)算
(1)前2min內(nèi)用W的濃度變化表示的平均反應(yīng)速率為_______________。
(2)2min末時(shí)Y的濃度為_____________________________。
(3)化學(xué)反應(yīng)方程式中n=_____________________________。
(4)2min末,恢復(fù)到反應(yīng)前溫度,體系內(nèi)壓強(qiáng)是反應(yīng)前壓強(qiáng)的__________倍。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】向溴水中加入足量乙醛溶液,可以看到溴水褪色。據(jù)此對(duì)溴水與乙醛發(fā)生的有機(jī)反應(yīng)類型進(jìn)行如下探究,請(qǐng)你完成下列填空:
Ⅰ.猜測(cè):
(1)溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng);
(2)溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng);
(3)溴水與乙醛發(fā)生___反應(yīng)。
Ⅱ.設(shè)計(jì)方案并論證:
為探究哪一種猜測(cè)正確,某研究性學(xué)習(xí)小組提出了如下兩種實(shí)驗(yàn)方案:
方案1:檢驗(yàn)褪色后溶液的酸堿性。
方案2:測(cè)定反應(yīng)前用于溴水制備的Br2的物質(zhì)的量和反應(yīng)后Br-離子的物質(zhì)的量。
(1)方案1是否可行?___?理由是___。
(2)假設(shè)測(cè)得反應(yīng)前用于溴水制備的Br2的物質(zhì)的量為amol,
若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=___mol,則說(shuō)明溴水與乙醛發(fā)生加成反應(yīng);
若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=___mol,則說(shuō)明溴水與乙醛發(fā)生取代反應(yīng);
若測(cè)得反應(yīng)后n(Br-)=___mol,則說(shuō)明猜測(cè)(3)正確。
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:某同學(xué)在含0.005molBr2的10mL溶液中,加入足量乙醛溶液使其褪色;再加入過(guò)量AgNO3溶液,得到淡黃色沉淀1.88g(已知反應(yīng)生成有機(jī)物與AgNO3不反應(yīng))。根據(jù)計(jì)算結(jié)果,推知溴水與乙醛反應(yīng)的離子方程式為___。
Ⅳ.拓展:
請(qǐng)你設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn),探究乙醛和乙醇的還原性強(qiáng)弱(填寫(xiě)下表)。
實(shí)驗(yàn)操作步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
___ | ___ | ___ |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】鐵、鈷、鎳等金屬及其化合物在科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5 ℃,沸點(diǎn)為103 ℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于______(填晶體類型),若配合物Fe(CO)x的中心原子價(jià)電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x=___!
(2)NiO、FeO的晶體結(jié)構(gòu)類型與氯化鈉的相同,Ni2+和Fe2+的離子半徑分別為69 pm和78 pm,則熔點(diǎn)NiO__FeO(填“>,<或=”),原因是_________。
(3)NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①Ni的配位數(shù)為____。
②若阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為ρ g·cm-3,則該晶胞中最近的Ni之間的距離為______cm。(寫(xiě)出計(jì)算表達(dá)式)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知:,向同溫、同體積的三個(gè)真空密閉容器中分別充入氣體:甲和;乙和;丙;恒溫、恒容下反應(yīng)達(dá)平衡時(shí),下列關(guān)系一定正確的是
A.容器內(nèi)壓強(qiáng)p:
B.的質(zhì)量m:
C.與之比k:
D.反應(yīng)放出或吸收熱量的數(shù)值Q:
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