【題目】鈷是人體必需的微量元素,含鈷化合物作為顏料,具有悠久的歷史,在機械制造、磁性材料等領域也具有廣泛的應用,請回答下列問題:
(1)Co基態(tài)原子的電子排布式為_____。
(2)酞菁鈷近年來在光電材料、非線性光學材料、光動力學中的光敏劑、催化劑等方面得到廣泛的應用,其結構如圖所示,中心離子為鈷離子。
①酞菁鈷中三種非金屬原子的電負性有大到小的順序為_________ (用相應的元素符號作答);碳原子的雜化軌道類型為__________;
②與鈷離子通過配位鍵結合的氮原子的編號是_____________。
(3)Co的一種氧化物的晶胞如圖所示,在該晶體中與一個鈷原子等距離且最近的氧原子有______個;已知在該鈷的氧化物晶體中鈷原子的半徑為apm,氧原子的半徑為bpm,它們在晶體中是緊密接觸的,則在該鈷的氧化物晶體中原子的空間利用率為____(用含a、b的式子表示)。
(4)筑波材料科學國家實驗室一個科研小組發(fā)現(xiàn)了在5K下呈現(xiàn)超導性的晶體,該晶體具有CoO2的層狀結構(如下圖所示,小球表示Co原子,大球表示O原子)。下列用粗線畫出的重復結構單元示意圖中,不能描述CoO2的化學組成的是_______。
。
【答案】 1s22s22p63s23p63d74s2 N>C>H sp2 2,4 6 D
【解析】分析:Co為27號元素;元素的非金屬性越強,其電負性越大;根據(jù)N原子成鍵情況判斷其是否可能形成配位鍵;根據(jù)晶胞結構確定配位數(shù);根據(jù)晶胞中原子的總體積和晶胞的體積求原子的空間利用率;根據(jù)均攤法求原子個數(shù)比,再與化學式比較。
詳解:(1)Co基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d74s2 ;
(2)①酞菁鈷中三種非金屬原子的電負性有大到小的順序為N>C>H;由分子結構示意圖可知,分子中所有碳原子的雜化軌道類型均為sp2;
②由圖可知,編號為1和3的N原子恰好形成3個σ鍵,而編號為2和4的N原子除形成3個σ鍵外,還分別形成了一個π鍵,由于N原子的價電子數(shù)是5,當其形成3個σ鍵后,其價層電子就達到相對穩(wěn)定的結構,故與鈷離子通過配位鍵結合的氮原子的編號是2,4 。
(3)由晶胞結構示意圖可知,該晶胞與氯化鈉晶體的晶胞相似,在該晶體中兩種原子的配位數(shù)均為6,故與一個鈷原子等距離且最近的氧原子有6個。晶胞中已知在該鈷的氧化物晶體中鈷原子的半徑為apm,氧原子的半徑為bpm,它們在晶體中是緊密接觸的,則該晶胞的邊長為(2a+2b)pm,晶胞的體積為(2a+2b)3pm3;該晶胞中有4個Co和4個O,4個Co和4個O的總體積為,所以,該鈷的氧化物晶體中原子的空間利用率為。
(4)由CoO2的層狀結構示意圖可知,A中正方形內(nèi)O原子數(shù)為4、Co原子數(shù)為1;B中正方形內(nèi)O原子數(shù)為4、Co原子數(shù)為4;C中正方形內(nèi)O原子數(shù)為4、Co原子數(shù)為2 ;D中正方形內(nèi)O原子數(shù)為4、Co原子數(shù)為1。綜上所述,用粗線畫出的重復結構單元示意圖中,不能描述CoO2的化學組成的是D。
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【題目】硅元素在地殼中含量僅次于氧,其單質(zhì)及其化合物與人類生活緊密相關。下列有關硅及其化合物應用的說法錯誤的是
A.單晶硅可以用作光導纖維B.硅膠可以用作干燥劑與催化劑的載體
C.水玻璃可以用作木材防火劑D.石英砂可以用來制取硅單質(zhì)
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【題目】如果1mol金剛石的質(zhì)量為a g,密度為ρg·cm﹣3,請計算出每個碳原子的共價半徑________(兩個原子核之間距離的一半)(設碳原子為緊密堆積結構,見圖)。(用含a,ρ,NA的式子表示。NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
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【題目】下列說法或操作正確的是
A.蒸餾過程中,冷凝管中冷卻水的流向是上進下出
B.蒸發(fā)時,要不斷用玻璃棒攪拌,當溶液蒸干后,應立即停止加熱
C.碘易溶于酒精,可用酒精從飽和碘水中萃取碘
D.分液時下層液體從分液漏斗下口放出,上層液體從分液漏斗上口倒出
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【題目】青蒿素是從黃花蒿中提取的一種無色針狀晶體,雙氫青蒿素是青蒿素的重要衍生物,抗瘧疾療效優(yōu)于青蒿素,請回答下列問題:
(1)組成青蒿素的三種元素電負性由大到小排序是__________,畫出基態(tài)O原子的價電子排布圖__________。
(2)一個青蒿素分子中含有_______個手性碳原子。
(3)雙氫青蒿素的合成一般是用硼氫化鈉(NaBH4)還原青蒿素.硼氫化物的合成方法有: 2LiH+B2H6=2LiBH4; 4NaH+BF3═NaBH4+3NaF
①寫出BH4﹣的等電子體_________(分子、離子各寫一種);
②B2H6分子結構如圖,2個B原子和一個H原子共用2個電子形成3中心二電子鍵,中間的2個氫原子被稱為“橋氫原子”,它們連接了2個B原子.則B2H6分子中有______種共價鍵;
③NaBH4的陰離子中一個B原子能形成4個共價鍵,而冰晶石(Na3AlF6)的陰離子中一個Al原子可以形成6個共價鍵,原因是______________;
④NaH的晶胞如圖,則NaH晶體中陽離子的配位數(shù)是_________;設晶胞中陰、陽離子為剛性球體且恰好相切,求陰、陽離子的半徑比=__________由此可知正負離子的半徑比是決定離子晶體結構的重要因素,簡稱幾何因素,除此之外影響離子晶體結構的因素還有_________、_________。
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【題目】綠原酸的結構簡式如圖,下列有關綠原酸的說法錯誤的是( 。
A. 分子式為C16H18O9 B. 能與NaHCO3反應
C. 能發(fā)生取代反應、氧化反應和消去反應 D. 1 mol綠原酸最多與6 mol Br2反應
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【題目】(一)往硫酸銅水溶液中加入氨水,首先生成難溶物,繼續(xù)加氨水,難溶物溶解,而且所得溶液的顏色比原來明顯加深,得到了一種含2+的溶液,此離子的立體結構如圖所示(4個NH3與Cu2+共面,跟H2O﹣Cu2+﹣H2O軸線垂直).請回答以下問題:
(1)硫酸銅水溶液加氨水的變化過程,用離子方程式表示為生成深藍色溶液:__________.
(2)此深藍色的離子中Cu2+與H2O和NH3形成的是________鍵,請在圖中表示此化學鍵________.此深藍色離子的空間結構呈________形.
(二).由氧化物經(jīng)氯化作用生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法,Cl2、CCl4是常用的氯化劑。如:Na2O+Cl2=2NaCl+O2、CaO+Cl2=CaCl2+O2、SiO2+2CCl4=SiCl4+2COCl2、Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2。請回答下列問題:
⑴與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有______(填元素符號),其中一種金屬的晶胞結構如圖所示,該晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為_____。
(2)COCl2俗稱光氣,分子中C原子采取sp2雜化成鍵,其中碳氧原子之間共價鍵是____(填序號)
a.2個σ鍵 b.2個π鍵 c.1個σ鍵、1個π鍵
(3)CaO晶胞如圖所示,CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為_________。CaO晶體和NaCl晶體中離子排列方式相同,其晶格能分別為:CaO-3401kJmol-1、NaCl-786kJmol-1。導致兩者晶格能差異的主要原因是_____________________________________________。
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【題目】某學生為了驗證苯酚、醋酸和碳酸的酸性強弱,設計了如圖所示實驗裝置。
請回答下列問題:
(1)儀器B中的實驗現(xiàn)象:____________________________________________。
(2)儀器B中發(fā)生反應的化學方程式是___________________________。
(3)該實驗設計不嚴密,請改正:____________________________________________________________。
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【題目】(1) ① 25℃時,NH4Cl溶液呈酸性,原因是______水解引起的(填“NH4+”或“Cl-”);
② 常溫下,0.0100mol/L NaOH溶液的pH=___________;
③ 用0.0100mol/L 鹽酸滴定未知濃度的NaOH溶液,酚酞作指示劑,滴定終點時,溶液的顏色由淺紅色變?yōu)?/span>_______(填“藍色”或“無色”),且半分鐘內(nèi)顏色保持不變。
④ 已知在25℃:AgCl(s) Ag+(aq)+Cl-(aq) Ksp=1.8×10-10
Ag2S(s) 2Ag+(aq)+S2-(aq) Ksp=6.3×10-50
向濃度均為0.001 mol/L的NaCl和Na2S的混合溶液中,逐滴加入AgNO3溶液,最先產(chǎn)生的沉淀是_________(填“AgCl”或“Ag2S”)。
(2)已知25℃合成氨反應中,1mol N2完全轉化為NH3時釋放的能量為92.4 kJ,F(xiàn)將1mol N2和3mol H2混合置于2L密閉容器中,反應進行到2s末測得NH3為0.4mol。
回答下列:
① 該反應的熱化學方程式是______________ ;
② 該反應達到平衡后,升高溫度平衡向_______ (填“正”、“逆”)反應方向移動;加入催化劑平衡________(填“正”、“逆”、 “不”)移動;
③ 前2s內(nèi)v(H2)是___________。
(3)燃料電池能量轉化率高,具有廣闊的發(fā)展前景。天然氣燃料電池中,在負極發(fā)生反應的物質(zhì)是 ________(填化學式);如果該電池中的電解質(zhì)溶液是KOH溶液,電極B電極上發(fā)生的電極反應式是:______________。
。
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