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【题目】据报道,科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60,已知N60分子中每个氮原子均以N—N键结合三个N原子而形成8电子稳定结构。已知N—N键键能为159 kJ·mol-1,试回答下列问题:

(1)根据上述信息推测N60的结构特点:________________。

(2)1 mol N60分解成N2时吸收或放出的热量是____kJ。(已知N≡N的键能为946 kJ·mol-1)

(3)由(2)列举N60的一些用途:______________________________________。

(4)若N60分子中只含x个五边形和y个六边形,则x=________,y=____________。(已知:多面体中,棱边数=顶点数+面数-2)

(5)∠NNN=________。

【答案】全部为N—N单键,共90个N—N单键构成一个N60 14070 N60可作炸药 12 20 108°或120°

【解析】

(1)N60中化学键全部为N—N单键,共有60×3/2=90个,即由90个N—N键构成一个N60分子;正确答案:全部为N—N单键,共90个N—N单键构成一个N60。

(2)ΔH=90×159 kJ·mol-1-30×946kJ·mol-1=-14070 kJ·mol-1,正确答案:14070。

(3)由于N60分解成N2时放出大量的热量,故可制作高能炸药;正确答案:N60可作炸药。

(4)N60的多面体分子共有90条棱边(N—N键),则可得方程式:,根据已知:多面体中,棱边数=顶点数+面数-2,可得方程式:60+(x+y)-2=90,解上述方程式得x=12,y=20;正确答案:12;20。

(5)∠NNN有两种,一种为正五边形夹角,另一种为正六边形夹角;正确答案:108°或120°。

练习册系列答案
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【题目】过氧化尿素是一种白色粉末,溶于水形成的溶液呈弱酸性。过氧化尿素不稳定,在痕量重金属离子等活性催化剂的存在下迅速分解。工业生产过氧化尿素的原理和流程如下。

回答下列问题:

(1)已知过氧化尿素中的CO(NH2)2与H2O2以氢键连接,其中碳元素的化合价是______。(填序号)

A.+2价 B.-1价 C.0价 D.+4价

(2)过氧化尿素鉴定反应:在重铬酸钾酸性溶液中加入乙醚和少许过氧化尿素,振荡。上层乙醚呈蓝色,这是由于在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)且无气体生成。写出H2O2与重铬酸钾反应的离了方程式____。

(3)经过上述化学工艺后的产品是粗产品。已知30℃时尿素的溶解度远大于过氧化尿素的溶解度,则提纯粗产品的操作顺序是___(填序号)。

①冷却至30℃结晶 ②过滤 ③蒸发浓缩 ④溶解 ⑤洗涤

(4)在实验室中采用上述原理制取过氧化尿素,搅拌器的材质一般用玻璃而非铁质,原因是___。

(5)电解尿素的碱性溶液制氢的装置示意图见图(电解池中隔膜仅阻止气体通过,阴、阳极均为惰性电极)。电解时,阳极的电极反应式为_________。

(6)Ⅰ.为测定产品中H2O2的含量,常用KMnO4溶液滴定H2O2,高锰酸钾标准溶液通常放置时间较长,因此在滴定H2O2前,常用现配的草酸钠溶液先标定出KMnO4标准溶液的浓度。

Ⅱ.称取过氧化尿素样品4.00g ,溶解在250mL容量瓶中定容。准确量取25.00mL于锥形瓶中加入1.00mL 6mo1/L的硫酸,用标定过的0.2000mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至滴入最后一滴时溶液显浅红色且半分钟内不褪色,三次滴定平均消耗KMnO4标准溶液10.00mL(KMnO4与尿素不反应)。

①H2O2的质量分数是_____(精确至0.1%)。

②若装草酸钠溶液的滴定管水洗后未润洗,最终H2O2的质量分数__(填“偏大”、“偏小”或“不变”)

【题目】某兴趣小组用废旧镀锌铁皮按下列流程制备七水硫酸锌(ZnSO4·7H2O)

相关信息如下:

①金属离子形成氢氧化物沉淀的pH,如图A所示。

②ZnSO4的溶解度(物质在100g水中溶解的质量)随温度变化曲线如图B所示。

请回答:

(1)为提高镀锌铁皮中金属离子的浸出率,除了可适当增加硫酸的浓度,还可以采取的措施有:_______(任写一条)。

(2)步骤Ⅱ中需加入过量H2O2,请用离子方程式表示H2O2的作用________。

(3)步骤Ⅲ中调节pH范围为_______,调节pH宜选用的试剂为_______。

A.稀硫酸 B.氢氧化锌 C.氢氧化钠 D.氧化锌

(4)检验步骤Ⅲ所得滤液中是否含有Fe3+可采用的实验方法是_______。

(5)步骤Ⅳ需要用到下列所有操作:a.蒸发至溶液出现晶膜 b.在60℃蒸发溶剂 c.冷却至室温 d.在100℃蒸发溶剂 e.过滤

请给出上述操作的正确顺序______(操作可敢复使用)。

(6)步骤V中,某同学采用不同降温方式进行冷却结都,测得ZnSO4·7H2O颗粒大小分布如图所示。根据该实验结果,为了得到颗粒大小相对均的较大晶粒,宜选择______方式进行冷却结晶。

A.快速降温 B.级慢降温 C.变速降温

(7)ZnSO4可用于制备金属锌。用锌和高铁酸钾制成的高铁碱性电池,能储存比普通碱性电池多50%的电能,已知该电池的总反应是2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。该电池正极反应式是________。

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