题目内容
【题目】碳元素在无机物和有机物中均充当了重要的角色,请回答下列问题:
(1)基态碳原子的价层电子排布图(轨道表达式)为__,其电子占据的能量最高的原子轨道的形状为__;C、N、O三种元素第一电离能最大的是__。
(2)有机物中碳原子的轨道杂化类型为__,分子中两种碳碳单键长的大小关系为①__②(填“>”、“<”或“=”)。
(3)和
均可以形成氢键,则沸点较高的是__,原因是__。
(4)石墨的结构及晶胞如图一所示,则石墨的密度为__g·cm-3(用含a、d、NA的表达式表示)。A的原子坐标为(、
、0),则B的原子坐标为__。
(5)石墨能与熔融的金属K作用,形成一种青铜色的化合物CxK,如图二所示,则x=__。
【答案】 哑铃形 N sp2、sp3 >
形成的为分子内氢键,而
形成的为分子间氢键
(
、
、
) 8
【解析】
根据碳原子的价电子排布式写出排布图,判断电子占据的能量最高的原子轨道的形状;利用电离能的变化规律判断C、N、O三种元素第一电离能的相对大小;结合碳原子的价层电子对数目确定杂化轨道方式;分子间氢键强于分子内氢键;结合晶胞结构,采用均摊法确定晶胞的化学式。
(1)基态碳原子的价层电子排布式为2s22p2,则层电子排布图为,电子占据的能量最高的原子轨道为2p,其形状为哑铃形;C、N、O三种元素为同周期主族元素,第一电离能随核电荷数递增呈增大趋势,但N原子的2p轨道为半充满结构,相对稳定,不易失电子,其第一电离能大于O原子,则C、N、O三种元素第一电离能最大的是N;
(2)有机物中甲基碳原子价层电子对数为4,则为sp3杂化,而碳碳双键上碳原子,价层电子对数目为3,无孤对电子,则为sp2杂化;碳碳单键②介于两个碳双键间,易形成共轭大π键,则碳碳单键①的键长大于碳碳单键②的键长;
(3)主要形成分子内氢键,而
主要形成分子间氢键,其中分子间氢键的作用力明显大于分子间氢键,则
的沸点比
高;
(4)石墨晶胞底边长为acm,则底面积为acm×acm×sin60°,层间距为dcm,晶胞高为d cm,则晶胞体积= acm×acm×sin60°×2dcm,晶胞中碳原子数目=1+8×+4×
+2×
=4,晶胞质量=
g,密度=
=
g/cm3;x轴、y轴的角平分线与z轴构成的平面将晶胞平分为2个三棱柱,B位于三棱柱的中心,B、C距离等于晶胞底面菱形长对角线长度的
, A位于三棱柱底面的中心,则由A的原子坐标为(
、
、0)可知,则B的原子坐标为(
、
、
);
(5)石墨能与熔融的金属K作用,形成一种青铜色的化合物CxK,由图二可知,正六边形中K原子数目为6+1=3,碳原子位于正六边形的内部,共有24个,则x=
=8。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】在工业、农业等方面有广泛的应用,工业上可由高铁菱锰矿(主要成分为
,含有
等杂质)制备,部分工艺流程如下:
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的如表(开始沉淀的
按离子浓度为
计算):
金属离子 | |||||
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 |
(1)“氧化”时发生反应的离子方程式为___________;
(2)“调pH”范围至5~6,得到滤渣2的主要成分除外还有___________;
(3)“除杂”过程中加入的目的是___________;
(4)“沉锰”过程中发生反应的化学方程式为___________;
(5)在水中的溶解度与温度的关系如图所示。由
获得较纯净的
晶体的方法是:将
溶于适量的稀硫酸,控制温度在80℃~90℃之间蒸发结晶,__________(填操作名称),得到
晶体,洗涤、烘干。晶体通常采用减压烘干的原因是__________;
(6)已知:。室温下,若溶液中
,欲使溶液中的
,则需调节溶液pH范围为______________________。
【题目】将物质X逐渐加入Y溶液中,生成沉淀物质的量n2与所加X的物质的量n1的关系如图所示。符合图所示情况的是
A | B | C | D | |
X | NaOH | AlCl3 | HCl | NaAlO2 |
Y | AlCl3 | NaOH | NaAlO2 | HCl |
A. A B. B C. C D. D