题目内容

15.工业上,可以由下列反应合成三聚氰胺:
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.其中氮原子的杂化方式有sp2、sp3.
(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.

练习册系列答案
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2.硼酸(H3BO3,一元弱酸)在工业上应用广泛.用硼镁矿(含MgO、B2O3、SiO2及水)制备硼酸及BCl3、VB2(二硼化钒)等副产品的流程如下:

已知:(1)浸取过程中发生反应:2MgO+2B2O3+2NH4HCO3+H2O═2NH4H2BO3+2MgCO3↓
(2)硼的性质与铝相似,既能与盐酸反应,也能与NaOH溶液反应回答下列问题:
(1)充分浸取后过滤,所得滤渣的主要成分是SiO2、MgCO3.浸取过程中温度过高,会使浸取率降低,原因是温度过高会使加入的NH4HCO3分解.
(2)上述流程中生成金属镁的化学方程式MgCl2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑.
(3)上述流程中制取硼的化学方程式是B2O3+3Mg $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ 3MgO+2B.证明粗硼中含有少量镁的化学方法是向粗硼中加入足量NaOH溶液,充分反应后固体未完全溶解.
(4)在高温下,用氢气还原B2O3制得高纯度硼.
已知:25℃、101kpa时,
4B(s)+3O2(g)═2B2O3(s)△H=-2520kJ/mol
2H2(g)+O2(g)═2H2O(g)△H=-484kJ/mol
H2O(l)═H2O(g)△H=+44kJ/mol
H2(g) 还原B2O3(s)生成B(s) 和H2O(l)的热化学方程式是3H2(g)+B2O3(s)=2B(s)+3H2O(l)△H=+402kJ/mol.
(5)VB2-空气电池是目前储电能力最高的电池.以VB2-空气电池为电源,用惰性电极电解硫酸铜溶液如图所示,该电池工作时的反应为:4VB2+11O2═4B2O3+2V2O5.VB2极发生的电极反应为2 VB2+22 OH--22e-=V2O5+2B2O3+11 H2O.
当外电路中通过0.04mol电子时,B装置内共收集到0.448L气体(标准状况),若B装置内的液体体积为200mL(电解前后溶液体积不变),则电解前CuSO4溶液的物质的量浓度为0.05mol/L.
(6)用200t含20%(质量分数)B2O3的硼镁矿经过上述流程,若浸出率为69.6%,由浸出液制取硼酸的过程中硼元素的损失率为10%,可制得44496kg硼酸(提示:B2O3、H3BO3的摩尔质量分别为69.6、61.8g/mol).
3.乳酸(2-羟基丙酸)为无色液体,与水混溶,弱挥发挥.它在多种生物化学过程中起作用.某学习小组研究利用发酵法制乳酸菌以及探讨乳酸的部分性质.

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
(1)仪器A是500mL容量瓶;
(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.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

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