题目内容

【题目】碳和硅是自然界中大量存在的元素，硅及其化合物是工业上最重要的材料。粗硅的制备有二种方法：

方法一：SiO2+2CSi+2CO↑ 方法二：SiO2+2MgSi+2MgO (可能用到的相对原子质量：B-11 P-31)

（1）基态硅原子中存在____________对自旋相反的电子，基态Mg的最外层电子所占据的能级的电子云能廓图是________。

（2）上述反应中所有元素第一电离能最小的元素是________(填元素符号)。

（3）试比较C(金刚石)，晶体Si，CO三种物质的熔沸点从高到低的顺序___________________，试解释原因：____________________。

（4）CO在配合物中可作为配体，在Cr(CO)6配合物中配原子是________(填元素符号)1mol该配合物中含有π键的数目_________。

（5）SiO2晶跑(如下图)可理解成将金刚石晶胞(如下图)中的C原子置换成Si原子，然后在Si-Si之间插入O原子而形成。

①推测SiO2晶胞中Si采用________杂化，O-Si-O的键角________________。

②SiO2晶跑中，含有Si原子____________个和O原子______________个。

③假设金刚石晶胞的边长为apm，试计算该晶胞的密度_________g/cm3(写出表达式即可)。

【答案】 6 球形 Mg C>Si>CO 金刚石和晶体硅都是原子晶体且晶体结构相似，C的原子半径小于硅的原子，所以金刚石中C-C键长短，键能大，所以金刚石的熔沸点比晶体硅小，CO是分子晶体熔沸点最小 C 12NA Sp3 109028 8 16

【解析】（1）基态硅原子核外电子排布为1s22s22p63s23p2，每一个s能级有1个轨道，s轨道全满，有3对自旋相反的电子，2p能级有3个轨道，全充满电子，2P轨道有3对自旋相反的电子，所以基态硅原子中存在6对自旋相反的电子；Mg的基态核外电子排布为1s22s22p63s2，3S轨道是最外层，S能级的电子云图是球形的，所以基态Mg 的最外层电子所占据的能级的电子云能廓图是球形；

（2）第一电离能是原子失去最外层的一个电子所需能量，第一电离能数值越小，原子越容易失去一个电子，上述反应中涉及的元素有：C、O、Mg、Si，其中C、O、Si是非金属元素，较难失去电子， Mg元素的金属性最强，最易失去电子，所有元素第一电离能最小的元素是：Mg；

（3）C (金刚石)，晶体Si都是原子晶体，熔点高，它们结构相似，但碳原子的半径比硅原子半径小，共价键的键能大，所以C (金刚石)的熔点比晶体Si高，而CO是分子晶体，熔沸点低，所以三种物质的熔沸点从高到低的顺序：C>Si>CO；原因：金刚石和晶体硅都是原子晶体且晶体结构相似，C的原子半径小于硅的原子，所以金刚石中C-C键长短，键能大，所以金刚石的熔沸点比晶体硅小，CO是分子晶体熔沸点最小 ；

（4）配体中给出孤对电子与中心离子直接形成配位键的原子，叫配位原子；CO在Cr(CO)6中可作为配体，配原子是C，CO与N2是等电子体，其结构式是C≡O ，1molCO中含π键的数目是2mol，所以1mol该配合物中含有π键的数目12NA；

（5）①在二氧化硅晶体中每个硅原子与周围的4个氧原子的成键情况与金刚石晶体中的碳原子与周围4个碳原子连接的情况是相同的。所以SiO2晶胞中Si采用SP3杂化，金刚石是正四面体结构单元，其键角是109028，所以SiO2晶胞中O-Si-O的键角也是109028；

②SiO2晶体为面心立体结构，每个SiO2晶胞含有Si原子的个数为8×1/8+6×1/2+4=8，按Si、O原子个数比，O原子数是16；

③一个晶胞含有8个C原子结构，所以一个晶胞的质量为12×8/NA=96/NA，晶胞边长为anm，所以SiO2晶体的密度ρ＝m/V＝96/［NA（a×10-3）3］

练习册系列答案
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【题目】氮元素能够形成多种化合物。请回答下列问题：

（1）联氨(N2H4)常温下为液态，在空气中迅速完全燃烧生成N2，同时大量放热，可作导弹、宇宙飞船、火箭的燃料。

已知：H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l) △H1= —285.8kJ/mol

N2(g)+2H2(g) = N2H4(l) △H2= + 50.6kJ/mol

则N2H4(l)在空气燃烧生成液态水的热化学方程式为_______________________。

（2）利用氨气生产氢氰酸(HCN)的反应CH4(g)+NH3(g)=HCN(g)+3H2(g)△H>0

①一定温度下，向2L恒容容器中充入1molCH4(g)和2molNH3(g)发生上述反应，4min达到平衡时，测得CH4平衡转化率为66.67%，0~4min内，用H2表示的该反应速率v(H2)=___________。保持温度和容积不变，再向平衡后的容器中充入2molNH3和2molH2，此时v正 ___v逆(选填“>”“<”或“=”)。

②平衡体系中HCN的物质的量(n)随某物理量变化曲线如图所示(图中x、L分别表示温度或压强)。

若x为温度，则曲线，____(选填“L1”或“L2”)能正确表示n(HCN)与温度的关系；

若x为压强，则曲线____(选填“L1”或“L2”)能正确表示n(HCN)与压强的关系。

（3）NH3能够形成Ag(NH3)2+。

已知溶液中存在Ag+(aq)+2NH3(aq)==Ag(NH3)2+(aq)，常温下该反应平衡常数K1=1.10×107，反应AgCl(s)+2NH3(aq) Ag(NH3)2+(aq) +Cl-(aq)的化学平衡常数K2=1.936×10-3，则Ksp(AgCl)=____________。

（4）硫氧化物和氮氧化物是常见的大气污染物，利用如图所示装置(电极均为惰性电极)可吸收SO2，并用阴极排出的溶液吸收NO2。

①电极A的电极反应式为__________________________________。

②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO2，使其转化为无害气体，同时有SO32-生成。该反应离子方程式为________________________________。

【题目】一定温度下，在三个等体积的恒容密闭容器中，反应2CO2(g)＋6H2(g) C2H5OH(g)＋3H2O(g)达平衡，下列说法正确的是

容器

温度/K

物质的起始浓度(mol/L)

物质的平衡浓度(mol/L)

CO2(g)

H2(g)

C2H5OH(g)

H2O(g)

C2H5OH(g)

甲

500

0.20

0.60

0

0

0.083

乙

500

0.40

1.20

0

0

丙

600

0

0

0.10

0.30

0.039

A. 该反应正反应为吸热反应

B. 达平衡时，容器甲中的逆反应速率比容器乙中的小

C. 达平衡时，转化率：α(CO2 ,甲)＋α(C2H5OH ,丙)＞1

D. 达平衡时，甲、乙容器内：2c(CO2 ,甲)＜c(CO2 ,乙)

【题目】下列物质属于油脂的是

A．石油 B．煤油 C．甘油 D．花生油

【题目】氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要应用。

雾霾天气严重影响人们的生活，其中氮氧化物(NOx)是形成雾霾天气的重要因素。

（1）已知①N2(g)+O2(g)=2NO(g) △H=+181.5 kJ·mol-1

②C(s)+O2(g)=CO2(g) △H=-392.5 kJ·mol-1

③2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H=-221 kJ·mol-1

请写出NO与CO反应的热化学方程式___________________________。

（2）用活性炭还原法可以消除NO 的污染，发生的反应为C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)。1molNO 和足量的活性炭在T℃、容积恒定为2L的密闭容器中反应，经过5min反应达到平衡，测得NO的物质的量为 0.4mol。

①从反应开始到5min,用氮气表示的平均反应速率为_________。达到平衡后，向容器中再通入0.1molNO气体和0.3molCO2气体，则此平衡将_________(填“正向移动”“不移动”或“逆向移动”)。

②能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_________(填标号)。

a．NO和N2的体积比保持不变

b．单位时间内生成2nmolNO的同时消耗nmolCO2

c．恒温恒容条件下，反应体系的压强不再发生改变

d．恒容条件下，混合气体的平均相对分子质量不变

（3）N2O4 与NO2之间存在反应，N2O4(g)2NO2(B) △H=QkJ·mol-1。将一定量的N2O4放入恒容密闭容器中，测得其平衡转化率[a(N2O4)] 随温度变化如图所示。

如图中a点对应温度下，已知N2O4的起始压强P0为220kPa，该温度下反应的平衡常数Kp=_________ (小数点后保留两位数字，用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)。

（4）硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中C（NO22-）/C（SO42-）

=_________。【己知Ksp(Ag2N2O2)=4.2×10-9，Ksp(Ag2SO4)=1.4×10-5】

（5）用石墨为电极，利用如图电解装置可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH4+和SO42-，则阴极的电极反应式是____________________________。

【题目】下列物质的分离方法不正确的是（　　）
A.用过滤的方法除去食盐水中的泥沙
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C.用酒精萃取碘水中的碘
D.用淘洗的方法从沙里淘金

【题目】下列说法不正确的是（　　）
A.丁达尔效应可用于鉴别胶体和溶液
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D.将FeCl3稀溶液溶于冷水即可制得Fe（OH）3胶体

【题目】在密闭容器中的一定量混合气体发生反应：x A(g) + yB(g) z C(g)，平衡时测得A的浓度为0.50mol/L，保持温度不变，将容器的容积扩大到原来的2倍，再达平衡时，测得A的浓度为0.30mol/L。下列有关判断正确的是（ ）

A. x+y>z B. 平衡向正反应方向移动 C. B的转化率升高 D. C的体积分数增大

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