题目内容

【题目】如图是甲醛分子的模型,根据该图和所学化学知识回答下列问题:

(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是__________,作出该判断的主要理由是__________________________

(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断,其中正确的是________(填序号)。

①单键  ②双键  σ  π  σ键和π

(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(“=”、“>”“<”)120°,出现该现象的主要原因是____________________________________________

【答案】sp2 甲醛分子的空间构型为平面三角形 ②⑤ 碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强

【解析】

(1) 甲醛分子为平面三角形,甲醛分子中的碳原子采用sp2杂化;

(2)醛类分子中都含有C=O键,所以甲醛分子中的碳氧键是双键双键中含有σ键和π键

(3)由于碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强,键角小于120°。

(1)原子的杂化轨道类型不同,分子的空间构型也不同。由图可知,甲醛分子为平面三角形,所以甲醛分子中的碳原子采用sp2杂化;综上所述,本题答案是:sp2 ;甲醛分子的空间构型为平面三角形。

(2)醛类分子中都含有C=O键,所以甲醛分子中的碳氧键是双键;一般来说,双键是σ键和π键的组合,②⑤正确;综上所述,本题答案是:②⑤。

(3)由于碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强,所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°综上所述本题答案是碳氧双键中存在π键,它对C—H键的排斥作用较强。

练习册系列答案
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【题目】金属及其相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题:

(1)下列关于金属及金属键的说法不正确的是______。(填字母代号)

a.金属键没有方向性与饱和性

b.金属键是金属原子与自由电子间的相互作用

c.金属熔沸点不同的原因可以用金属键强弱解释

d.电子气理论可解释金属材料的延展性,不能解释金属有良好的导电性

(2)钒广泛用于催化及钢铁工业,基态钒原子的价层电子排布图为_________________

(3)二茂铁又叫双环戊二烯基铁[Fe(C5H5)2],熔点是172.5~173 ℃,100 ℃以上升华,二茂铁属于_____晶体。已知分子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为)。已知二茂铁的每个茂环带有一个单位负电荷,则每个环中的大π键应表示为________________

(4)铜可以形成一种离子化合物[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4,若要确定[Cu(NH3)4(H2O)2]SO4是晶体还是非晶体,最科学的方法是对其进行______实验,其中阴离子的空间构型是_____,该化合物加热时首先失去的组分是H2O,原因是_______________________

(5)最近发现,只含镁、镍和碳三种元素的晶体也具有超导性,该物质形成的晶体的立方晶胞结构如图所示。

Mg紧邻的Ni________个。

原子坐标参数可表示晶胞内部各原子的相对位置。该晶胞中原子的坐标参数为a(0,0,0);b(1/2,1/2,0);d(1,1,1)。则c原子的坐标参数为_______

若晶胞中Ni、Mg之间的最短距离为a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体的密度ρ=______g·cm3(用含a、NA的代数式表示)。

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(1)以甲醇为原料制取高纯H2是重要研究方向。甲醇水蒸气重整制氢主要发生以下两个反应:

主反应:CH3OH(g) + H2O(g) ==CO2(g) + 3H2(g) H = +49 kJmol1

副反应:H2(g) + CO2(g) ==CO(g) + H2O(g) H=+41 kJmol1

①甲醇蒸气在催化剂作用下裂解可得到H2CO,则该反应的热化学方程式为_________________,既能加快反应速率又能提高CH3OH平衡转化率的一种措施是_________________

②分析适当增大水醇比对甲醇水蒸气重整制氢的好处是_______________

③某温度下,将n(H2O)n(CH3OH) = 11的原料气充入恒容密闭容器中,初始压强为P1,反应达平衡时总压强为P2,则平衡时甲醇的转化率为____________(忽略副反应)。

(2)工业上用CH4与水蒸气在一定条件下制取H2,原理为:CH4(g) + H2O(g)=CO(g) + 3H2(g) ΔH = + 203 kJmol1

①该反应逆反应速率表达式为:v=kc(CO) c3(H2)k 为速率常数,在某温度下测得实验数据如表:

CO浓度(molL1)

H2浓度(molL1)

逆反应速率(molL1min1)

0.05

c1

4.8

c2

c1

19.2

c2

0.15

8.1

由上述数据可得该温度下,该反应的逆反应速率常数 k_________L3mol3min1

②在体积为3 L的密闭容器中通入物质的量均为3 molCH4和水蒸气,在一定条件下发生上述反应,测得平衡时H2的体积分数与温度及压强的关系如图所示:则压强Pl_______P2(填大于小于);Nv_______Mv(填大于小于);求Q点对应温度下该反应的平衡常数K=________。平衡后再向容器中加入1 mol CH41 mol CO,平衡_______移动(填正反应方向逆反应方向)。

【题目】五氧化二钒及其他钒的化合物广泛应用于钢铁、有色合金、化工、炼油、玻璃及陶瓷等工业部门。可从含钒石煤灰渣中提钒,该试验工艺流程如下图:

表1 灰渣主要化学成分分析/%

V2O3

SiO2

Fe2O3

Al2O3

MgO

K2O

CaO

烧失量

1.26

55.71

6.34

7.54

1.26

3.19

1.41

20.55

表2中间盐主要成分分析/%(以氧化物形式表示其含量)

V2O3

Al2O3

Fe2O3

MgO

K2O

5.92

1.70

18.63

2.11

3.38

已知:

①石煤灰渣的化学成分分析见表1,中间盐的主要成分分析见表2。

②矿物焙烧过程中,若温度过高,易发生烧结,温度越高,烧结现象越严重。

③萃取反应可以表示为:VO2++(HR2)PO4(o)→VO[R2PO4]R(o)+H+,(o)表示有机相

④有机萃取剂(HR2)PO4萃取VO2+的能力比萃取V02+要强。

请回答:

(1)提高浸取率的方法有____________,残渣的主要成分为______________________

(2)经几级萃取后,有时候要适当加酸调整pH值,结合萃取反应方程式,说明原因_____________。反萃取操作应加入_____________试剂。

(3)中间盐溶解过程中,加铁粉的主要目的是_____________________

(4)石煤中的钒以V(Ⅲ)为主,有部分V(Ⅳ),很少见V(Ⅴ)。如图1和如图2分别为焙烧温度和焙烧时间对钒浸出率的影响,由如图2可得最佳焙烧时间为______________h,由如图1可得最佳焙烧温度为800-850℃之间,焙烧温度在850℃以下时,钒浸出率随焙烧温度的上升几乎直线上升的原因是_________________________,当焙烧温度高超过850℃以后,再提高温度,浸出率反而下降的可能原因是:_________________________

(5)反萃取液中的VO2+,加入氯酸钠后被氧化为VO2+,请写出该反应的离子方程式______________。然后用氨水调节pH到1.9~2.2沉钒,得多钒酸铵沉淀(化学式为(NH4)2V12O31·nH2O),再经固液分离、干燥、焙烧得五氧化二钒产品,请写出此步反应的化学方程式____________________________

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