题目内容
选做(12分)【化学——物质的结构】在元素周期表中,除稀有气体外几乎所有元素都能与氢形成氢化物。氢化物晶体的结构有共价型和离子型之分。
(1)氨气是共价型氢化物。工业常用氨气和醋酸二氨合铜{[Cu(NH3)2]Ac}的混合液来吸收一氧化碳(醋酸根CH3COO简写为Ac)。反应方程式为:[Cu(NH3)2]Ac+ CO+NH3
[Cu(NH3)3CO]Ac
①请写出基态Cu原子的电子排布式 。
②氨水溶液中各元素原子的电负性从大到小排列顺序为 。
③醋酸分子中的两个碳原子,甲基(—CH3)碳和羧基(—COOH)碳的杂化方式分别是 。
④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化学键类型有 。
a.离子键 b.配位键 c.σ键 d.π键
(2)某离子型氢化物化学式为XY2,晶胞结构如下图所示,其中6个Y原子(○)用阿拉伯数字1~6标注。
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①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上。则5、6号Y原子均在晶胞 。(填“侧面”或“内部”)
②XY2晶体、硅烷晶体和固态氨3种氢化物熔沸点高低顺序正确的是 。
a.XY2晶体>硅烷晶体>固态氨 b.XY2晶体>固态氨>硅烷晶体
c.固态氨>硅烷晶体>XY2晶体 d.硅烷晶体>固态氨>XY2晶体
(1) ① [Ar]3d104s1 ②O > N >H ③sp3;sp2 ④abcd (2)① 内部; ② b
【解析】
试题分析:本题难度不大,其中(2)重点考查晶胞结构,结合上图,不难确定5、6均在晶胞内部;通常情况下三种晶体的熔沸点高低顺序为:原子晶体>离子晶体>分子晶体。
考点:原子结构、晶胞结构、晶体的熔沸点比较。
考点分析: 考点1:物质的结构与性质 试题属性- 题型:
- 难度:
- 考核:
- 年级:
[化学——物质结构与性质](13分)
氢能是一种洁净的可再生能源,制备和储存氢气是氢能开发的两个关键环节。
Ⅰ.氢气的制取
(1)水是制取氢气的常见原料,下列说法正确的是 (填序号)。
A.H3O+的空间构型为三角锥形
B.水的沸点比硫化氢高
C.冰晶体中,1 mol水分子可形成4 mol氢键
(2)科研人员研究出以钛酸锶为电极的光化学电池,用紫外线照射钛酸锶电极,使水分解产生氢气。已知钛酸锶晶胞结构如图,则其化学式为 。
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Ⅱ.氢气的存储
(3)Ti(BH4)2是一种储氢材料。
①Ti原子在基态时的核外电子排布式是 。
②Ti(BH4)2可由TiCl4和LiBH4反应制得,TiCl4 熔点-25.0℃,沸点136.94℃,常温下是无色液体,则TiCl4晶体类型为 。
(4)最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子。
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①元素电负性大小关系是:C S(填“>”、“=”或“<”)。
②分子中C原子的杂化轨道类型为 。
③有关键长数据如下:
C—S | C=S | C16S8中碳硫键 | |
键长/pm | 181 | 155 | 176 |
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C—S与C=S之间,原因可能是: 。
④C16S8与H2微粒间的作用力是 。
(14分)(Ⅰ)甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料。工业上可利用CO或CO2来生产燃料甲醇。已知甲醇制备的有关化学反应以及在不同温度下的化学反应平衡常数如下表所示:
化学反应 | 平衡常数 | 温度℃ | |
500 | 800 | ||
①2H2(g)+CO(g) | K1 | 2.5 | 0.15 |
②H2(g)+CO2(g) | K2 | 1.0 | 2.50 |
③3H2(g)+CO2(g) | K3 | ||
(1)据反应①与②可推导出K1、K2与K3之间的关系,则K3= (用K1、K2表示)。500℃时测得反应③在某时刻,H2(g)、CO2(g)、CH3OH(g)、H2O(g)的浓度(mol/L)分别为0.8、0.1、0.3、0.15,则此时V正 V逆(填“>”、“=”或“<”)。
(2)在3 L容积可变的密闭容器中发生反应②,已知c(CO)-反应时间t变化曲线Ⅰ如图所示,若在t0时刻分别改变一个条件,曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ和曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ时,改变的条件是 。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时,改变的条件是 。
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(3)一定条件下甲醇与一氧化碳反应可以合成乙酸。通常状况下,将a mol/L的醋酸与b mol/LBa(OH)2溶液等体积混合,反应平衡时,2c(Ba2+)= c(CH3COO-),用含a和b的代数式表示该混合溶液中醋酸的电离常数为 。
(Ⅱ)已知草酸是一种二元弱酸,草酸氢钠(NaHC2O4)溶液显酸性。
(1)常温下,向10 mL 0.01 mol·L-1 H2C2O4溶液中滴加10mL 0.01mol·L-1 NaOH溶液时,比较溶液中各种离子浓度的大小关系 ;
(2)称取6.0g含H2C2O4·2H2O、KHC2O4和K2SO4的试样,加水溶解配成250 mL 溶液。量取两份此溶液各25 mL,分别置于两个锥形瓶中。第一份溶液中加入2滴酚酞试液,滴加0.25mol·L-1 NaOH 溶液至20mL时,溶液由无色变为浅红色。第二份溶液滴加0.10 mol·L-1 酸性KMnO4溶液至16mL时反应完全。则原试样中H2C2O4·2H2O的的质量分数为_______。