题目内容
15.CaO+3C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ CaC2+CO↑;CaC2+N2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CaCN2+C;CaCN2+2H2O=NH2CN+Ca(OH)2,NH2CN与水反应生成尿素[CO(NH2)2],再由尿素合成三聚氰胺.
(1)写出与Ca在同一周期的Cr原子的外围电子排布式[Ar]3d54s1.
(2)写出CaC2中阴离子C22-的一种等电子体的化学式N2、CO、CN-等任写一个.
(3)1mol 尿素分子[CO(NH2)2]中含有的π键与σ键的数目之比为1:7.
(4)三聚氰胺俗称“蛋白精”,其结构为
(5)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中与O2-距离最近的Ca2+的个数为6.CaO晶体的熔点比NaCl晶体的熔点高的主要原因是CaO晶体中Ca2+、O2-的电荷数比NaCl晶体中Na+、Cl-大,CaO晶体的晶格能大.
分析 (1)Cr原子核外电子数为24,根据能量最低原理书写核外电子排布式;
(2)原子总数相同、价电子总数(或电子总数)相同的微粒互为等电子体;
(3)CO(NH2)2中C原子与氧原子之间形成C=O双键,C原子与N原子之间形成2个C-N单键,N原子与H原子之间共形成4个N-H键,单键是σ键,双键中含有1个σ键和1个π键;
(4)环中N原子形成2个σ键,含有1对孤电子对,杂化轨道数目为3,氨基中N原子形成3个σ键,含有1对孤电子对,杂化轨道数目为4;
(5)以体心O2-研究,与之最近的Ca2+位于面心;电荷越大、半径越小,晶格能越大,离子晶体的熔点越高,电荷为主要影响原因.
解答 解:(1)Cr原子核外电子数为24,核外电子排布式为[Ar]3d54s1,故答案为:[Ar]3d54s1;
(2)原子总数相同、价电子总数(或电子总数)相同的微粒互为等电子体,与C22-的一种等电子体的化学式为:N2、CO、CN-等,故答案为:N2、CO、CN-等任写一个;
(3)CO(NH2)2中C原子与氧原子之间形成C=O双键,C原子与N原子之间形成2个C-N单键,N原子与H原子之间共形成4个N-H键,单键是σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,所以1mol 尿素分子[CO(NH2)2]中含有的π键与σ键的数目之比为1:7,故答案为:1:7;
(4)环中N原子形成2个σ键,含有1对孤电子对,杂化轨道数目为3,采取sp2杂化,氨基中N原子形成3个σ键,含有1对孤电子对,杂化轨道数目为4,采取sp3杂化,故答案为:sp2、sp3;
(5)以体心O2-研究,与之最近的Ca2+位于面心,故与之最近的Ca2+共有6;
CaO晶体的熔点比NaCl晶体的熔点高的主要原因是:CaO晶体中Ca2+、O2-的电荷数比NaCl晶体中Na+、Cl-大,CaO晶体的晶格能大,
故答案为:6;CaO晶体中Ca2+、O2-的电荷数比NaCl晶体中Na+、Cl-大,CaO晶体的晶格能大.
点评 本题是对物质结构的考查,涉及核外电子排布、化学键、杂化方式判断、晶胞计算、离子晶体熔沸点比较等,是对学生综合能力的考查,难度中等.
实验(一):乳酸的制取
步骤1:取14.40g葡萄糖(相对分子质量为180于烧杯中,加入乳酸菌(厌氧)发酵,72小时后,过滤,将滤液转移到仪器A中,定容,得到500mL原液;
步骤2:取20.00mL原液于锥形瓶中,加入酚酞作指示剂,用浓为0.1000mol/L的NaOH溶液滴定至终点,重复4次,数据记录如下表.(假定原液中其他物质不与NaOH反应)
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| 滴定体积(mL) | 19.22 | 19.18 | 19.80 | 19.20 |
(2)如何判断已到达滴定终点当滴入最后一滴标准液时,锥形瓶中无色溶液变红色,且半分钟内不褪色;
(3)乳酸的产率为30%.
实验(二):乳酸的性质
已知乳酸的Ka=1.4×10-4,碳酸的Ka1=4.47×10-3
(4)设计实验证明乳酸是弱酸:取0.1mol/L乳酸溶液于烧杯中,用PH计测定其PH值,若PH大于1,说明乳酸是弱酸或(常温下取0.1mol/L乳酸钠溶液于烧杯中,用pH计测定其PH值,若PH大于7,说明乳酸是弱酸)或(取PH=a乳酸溶液于烧杯中,加水稀释10n倍,用PH计测定其PH值,若PH小于a+n说明乳酸是弱酸).
(5)小组利用如图所示的仪器和药品,通过实验来比较乳酸与碳酸的酸性强弱.
①可观察到烧杯中的现象是溶液出现白色浑浊;写出烧杯中发生的化学反应方程式2NaAlO2+3H2O+CO2═2Al(OH)3↓+Na2CO3或NaAlO2+2H2O+CO2═Al(OH)3↓+NaHCO3;
②学习小组中有成员提出上述实验设计不够严谨,请你提出改进的措施在A与B之间增加一个装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶.
| A. | 等物质的量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧,后者放出热量多 | |
| B. | 由H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-57.3kJ•mol-1可知,若将含1 mol CH3COOH的稀溶液与含1 mol NaOH的稀溶液混合,放出的热量小于57.3kJ | |
| C. | 300℃、30MPa下,将0.5molN2(g)和1.5mol H2(g)置于密闭容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g)?2NH3(g)△H=-38.6kJ•mol-1 | |
| D. | 由C(石墨)=C(金刚石)△H=+1.90 kJ•mol-1可知,金刚石比石墨稳定 |