题目内容
【题目】(物质结构与性质)N、O、S、Cl、Cu五种元素的单质及其化合物在现代工业生产中有着广泛应用。请回答下列问题:
(1)第一电离能:N__________(填“>”或“<”,下同)O,电负性:S__________Cl。
(2)H2O的沸点比H2S高的原因是________________________;SO3属于__________(填“极性”或“非极性”)分子,1molSO2Cl2含有π的键为__________mol。
(3)SO3的空间构型是__________,NH4+的中心原子的杂化方式为__________。
(4)与NO3-互为等电子体的微粒有__________(任写两种)。
(5)Cu与Cl形成化合物的晶胞如图所示。
该晶体的化学式为__________。已知该晶体中Cu原子和Cl原子之间的最短距离为acm,且恰好为体对角线的1/4,阿伏加德罗常数为NA,则该晶体的密度为__________(只写计算式)g/cm3。
【答案】> < H2O分子间存在氢键,而H2S分子间没有氢键 非极性 2 平面正三角形 sp3 BF3、SO3 CuCl
【解析】
(1)N原子最外层电子处于半充满状态,第一电离能高于O的;同周期主族元素,原子序数越大,电负性越强;
(2)水分子间存在氢键,使分子间的作用力增大,熔沸点高;SO3中无孤电子对,3条共价键,为平面三角形,为非极性分子;SO2Cl2中,存在S-Cl、S=O,S、O键的第二条为π键;
(3)根据价层电子杂化方式确定其空间构型;
(4)含有相同原子个数和价电子数的微粒为等电子体;
(5)根据晶胞结构,确定晶胞中Cu、Cl原子个数,再确定化学式;根据ρ=进行计算。
(1)N原子最外层电子处于半充满状态,第一电离能高于O的;S、Cl为同周期主族元素,原子序数越大,电负性越强,则电负性S<Cl;
(2)水分子间存在氢键,使分子间的作用力增大,而H2S分子间没有氢键,则水的熔沸点高于硫化氢;SO3中中心S的孤电子对数=(6-2×3)=0,3条共价键,为平面三角形,为非极性分子;SO2Cl2中,存在S-Cl、S=O,则1molSO2Cl2含有2molπ键;
(3)SO3中中心S的孤电子对数=(6-2×3)=0,3条共价键,为平面三角形;NH4+中心N原子孤电子对数==(5-1-1×4)=0,4条共价键,为sp3杂化;
(4)NO3-含有4个原子,24个价电子,等电子体有BF3、SO3等;
(5)根据晶胞结构,Cu为位于晶胞的体内,个数=4;Cl位于晶胞的顶点和面心,个数=8×+6×=4,则化学式CuCl;已知acm等于体对角线的1/4,则棱长l=,ρ==(64+35.5)×4÷(l3×NA)=。
【题目】过氧化钙(CaO2)常用作种子及谷物的无毒性消毒剂,常温下为白色的固体,微溶于水,且不溶于乙醇、乙醚和碱性溶液,但溶于酸。
某实验小组拟探究CaO2的性质及其实验室制法。
(1)实验探究CaO2与酸的反应。
操作 | 现象 |
向盛有4 g CaO2的大试管中加入10mL稀盐酸得溶液a | 剧烈反应,产生能使带火星木条复燃的气体 |
取5 mL溶液a于试管中,滴入两滴石蕊试液 | 溶液变红,一段时间后溶液颜色明显变浅,稍后,溶液变为无色 |
①CaO2与盐酸反应的化学方程式为_______________________________。
②加入石蕊试液后溶液褪色可能是因为溶液a中存在较多的_________。
(2)用如图所示装置制备过氧化钙,其反应原理为Ca+O2CaO2。
①请选择实验所需要的装置,按气流方向连接的顺序为______________________(填仪器接口的字母,上述装置可不选用也可重复使用)。
②根据完整的实验装置进行实验,实验步骤如下:Ⅰ.检验装置的气密性后,装入药品;Ⅱ.打开分液漏斗活塞,通入气体一段时间,加热药品;Ⅲ.反应结束后,_________________________________(填操作);Ⅳ.拆除装置,取出产物。
(3)利用反应:Ca2++ H2O2+2NH3+8H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4+在碱性环境下制取CaO2的装置如图所示。
①NH3在Ca2+和H2O2的反应过程中所起的作用是______________________。
②反应结束后,经过滤、洗涤、低温烘干可获得CaO2·8H2O。过滤需要的玻璃仪器是_________;将沉淀进行洗涤的操作为_____________________________________________。
(4)设计实验证明CaO2的氧化性比FeCl3的氧化性强:____________________________。