题目内容
13.(1)基态硼原子核外电子有5种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为
(2)化合物H3BNH3是一种潜在的储氢材料,可利用化合物B3N3H6通过如下反应制得:3CH4+2B3N3H6+6H2O═3CO2+6H3BNH3
①H3BNH3分子中是否存在配位键是(填“是”或“否”),B、C、N、O的第一电离能由小到大的顺序为N>O>C>B.
②与B3N3H6互为等电子体的分子是C6H6(填一个即可),B3N3H6为非极性分子,根据等电子原理写出B3N3H6的结构式
(3)“嫦娥五号”探测器采用太阳能电池板提供能量,在太阳能电池板材料中除单晶硅外,还有铜,铟,镓,硒等化学物质,回答下列问题:
①SeO3分子的立体构型为平面三角形.
②金属铜投入氨水或H2O2溶液中均无明显现象,但投入氨水与H2O2的混合溶液中,则铜片溶解,溶液呈深蓝色,写出该反应的离子反应方程式为Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu(NH3)42++2OH-+4H2O.
③某种铜合金的晶胞结构如图所示,该晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}a$pm,则该晶体的密度为$\frac{206}{{N}_{A}×2\sqrt{2}×{a}^{3}}$×1030g•cm-3(用含a的代数式表示,设NA为阿伏伽德罗常数的值).
分析 (1)硼为5号元素,氮原子的价层电子数5,(CH3)2NNH2中N原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4,据此判断N的杂化方式;
(2)①根据B的最外层电子数及形成的共价键数判断;同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素;
②原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体;根据等电子体结构相似原理确定B3N3H6的结构式;
(3)①气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数可以判断分子构型;
②根据氧化还原反应中元素和电荷守恒,可写出离子方程式;
③晶胞中距离最近的铜原子和氮原子间的距离为$\frac{{\sqrt{2}}}{2}a$pm,所以晶胞的边长为$\sqrt{2}$apm,则晶胞的体积为($\sqrt{2}$apm)3,利用均摊法计算晶胞中含有的铜原子和氮原子个数,根据ρ=$\frac{m}{V}$计算.
解答 解:(1)硼为5号元素,氮原子的价层电子数5,所以基态硼原子核外电子有 5种不同的运动状态,基态氮原子的价层电子排布图为
,(CH3)2NNH2中N原子的价层电子对数为$\frac{5+3}{2}$=4,所以N的杂化方式为sp3杂化,
故答案为:5;
;sp3;
(2)①B的最外层电子数为3,能形成的3个共价键,化合物A(H3BNH3)中B与H形成3个共价键,B原子的空轨道与N原子的孤对电子形成配位键;同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素,这几种元素都是第二周期元素,B、C、N、O的族序数分别是:第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族,所以它们的第一电离能大小顺序是N>O>C>B,
故答案为:是;N>O>C>B;
②原子数相同,电子总数相同的分子,互称为等电子体,与(HB=NH)3互为等电子体的分子为C6H6,B3N3H6的结构式与苯相似,其结构式为
,
故答案为:C6H6;
;
(3)①气态SeO3分子中中心原子的价层电子对数为$\frac{6+0}{2}$=3,无孤电子对,所以分子构型为平面三角形,
故答案为:平面三角形;
②金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,说明两者能互相促进,是两种物质共同作用的结果,其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu2+形成配离子,两者相互促进使反应进行,方程式可表示为:Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu(NH3)42++2OH-+4H2O,
故答案为:Cu+H2O2+4NH3•H2O=Cu(NH3)42++2OH-+4H2O;
③在晶胞中,N原子位于顶点,Cu原子位于棱边中点,该晶胞中N原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1,Cu原子个数=12×$\frac{1}{4}$=3,晶胞体积V=(a×10-10cm)3,晶胞的边长为$\sqrt{2}$apm,晶胞的体积为($\sqrt{2}$apm)3,则ρ=$\frac{\frac{64×3+14}{{N}_{A}}}{({\sqrt{2}a×1{0}^{-10})}^{3}}$g•cm-3=$\frac{206}{{N}_{A}×2\sqrt{2}×{a}^{3}}$×1030g•cm-3,
故答案为:$\frac{206}{{N}_{A}×2\sqrt{2}×{a}^{3}}$×1030g•cm-3.
点评 本题考查了物质结构及其性质,涉及原子杂化方式的判断、价电子排布式的书写、晶胞的计算等知识点,题目综合性较强,注意根据价层电子对互斥理论、构造原理等知识来分析解答,题目难度中等.
CH2=CHCOOH+HOCH3→CH2=CHCOOCH3+H2O
①取10.0g丙烯酸和6.0g甲醇放置于三颈烧瓶中,连接好冷凝管,用搅拌棒搅拌,水浴加热.
②充分反应后,冷却,向混合液中加入5% Na2CO3溶液洗至中性.
③分液,取上层油状液体,再用无水Na2SO4干燥后蒸馏,收集70-90℃馏分.
可能用到的信息:
| 沸点 | 溶解性 | ||
| 丙烯酸 | 141℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 有毒 |
| 甲醇 | 65℃ | 与水互溶,易溶于有机溶剂 | 易挥发,有毒 |
| 丙烯酸甲酯 | 80.5℃ | 难溶于水,易溶于有机溶剂 | 易挥发 |
(1)仪器c的名称是分液漏斗.
(2)混合液用5%0Na2CO3溶液洗涤的目的是除去混合液中的丙烯酸和甲醇(降低丙烯酸甲酯的溶解度).
(3)请写出配制100g 5% Na2CO3溶液所使用的玻璃仪器烧杯、玻璃棒、量筒.
(4)关于产品的蒸馏操作(夹持装置未画出),图2中有2处错误,请分别写出温度计水银球位置、尾接管与锥形瓶接口密封.
为检验产率,设计如下实验:
①将油状物质提纯后平均分成5份,取出1份置于锥形瓶中,加入2.5mol/L的KOH溶液10-00mL,加热使之完全水解.
②用酚酞做指示剂,向冷却后的溶液中滴加0.5mol/L的HCI溶液,中和过量的KOH,滴到终点时共消耗盐酸20.00mL.
(5)计算本次酯化反应丙烯酸的转化率54.0%.
(6)请列举2条本实验中需要采取的安全防护措施通风橱中实验、防止明火.
Ⅰ.反应中,4 mol HCl被氧化放出115.6 kJ 的热量;
Ⅱ.
则断开1molH-O键与断开1molH-Cl键所需能量相差约为( )
| A. | 12kJ | B. | 32kJ | C. | 115.6kJ | D. | 127.6kJ |
| 烷烃名称 | 乙烷 | 丙烷 | 丁烷 | 戊烷 |
| 沸点(℃) | -88.6 | -42.1 | -0.5 | 36.1 |
| *燃烧热(kJ•mol-1) | 1560.7 | 2219.2 | 2877.6 | 3535.6 |
| A. | 正庚烷在常温常压下肯定不是气体 | |
| B. | 直链烷烃燃烧热和其所含碳原子数呈线性关系 | |
| C. | 随碳原子数增加,直链烷烃沸点逐渐升高 | |
| D. | 随碳原子数增加,直链烷烃沸点和燃烧热都成比例增加 |
| A. | 5mL | B. | 20mL | C. | 大于5mL | D. | 小于5mL |
| A. | 粗铜电解精炼时,应将粗铜与直流电源的正极相连 | |
| B. | 金属的吸氧腐蚀的过程中,正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH- | |
| C. | 燃料电池中加入燃料的电极一定是电池的负极 | |
| D. | 在生产生活中,为保护钢铁器件免受腐蚀,应将该器件与直流电源的正极相连 |