题目内容

18．科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用．
（1）CH4和CO2所含的三种元素电负性从小到大的顺序为H＜C＜O．
（2）下列关于CH4和CO2的说法正确的是ad（填序号）．
a．固态CO2属于分子晶体
b． CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2
d． CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
（3）在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2．
①基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，该元素位于元素周期表的第VⅢ族．
②Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni（CO）4，1mol Ni（CO）4中含有8molσ键．
（4）一定条件下，CH4和CO2都能与H2O形成笼状结构（如图所示）的水合物晶体，其相关参数见下表．CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”．


①“可燃冰”中分子间存在的2种作用力是氢键、范德华力．
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想．已知图中笼状结构的空腔直径为0.586nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷．

分析 （1）元素的非金属性越强，其电负性越大；
（2）依据二氧化碳和甲烷的结构以及性质回答；
（3）①Ni为28号元素；
②该配合物的配离子中Ni原子和C原子、CO分子中C原子和O原子之间都存在σ键；
（4）①可燃冰中存在水分子，水分子中存在分子间作用力和氢键；
②依据表格得出二氧化碳的分子直径小于0.586nm，且与水的结合能力为29.91大于16.40，据此解答即可．

解答 解：（1）元素的非金属性越强，其电负性越大，由于非金属性O＞C＞H，故电负性H＜C＜O，故答案为：H＜C＜O；
（2）a、二氧化碳属于分子晶体，故a正确；
b、甲烷中含有极性共价键，但是正四面体结构，属于非极性分子，故b错误；
c、二氧化碳熔点高，原因是C与O形成2对共价键，故c错误；
d、甲烷为正四面体形，C原子含有4个σ键，无孤电子对，采取sp3杂化，二氧化碳为直线形，碳氧双键中有1个σ键和1个π键，因此C原子采取sp杂化，故d正确，故选ad；
（3）①Ni为28号元素，基态Ni原子的电子排布式为[Ar]3d84s2，处于元素周期表中第四周期第VⅢ族，故答案为：[Ar]3d84s2；VⅢ；
②该配合物的配离子中Ni原子和C原子之间有4个σ键，CO分子中C和O之间存在1个σ键，1个π键，1个配位键，因此4个CO有4个σ键，故1mol Ni（CO）4中含有8molσ键，故答案为：8；
（4）①CH4与H2O形成的水合物俗称“可燃冰”，分子晶体中作用力是范德华力，水分子之间存在氢键，故答案为：氢键，范德华力；
②由表格可知：二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，即0.512＜0.586，能顺利进入笼状空腔内，且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷，即29.91＞16.40，故答案为：二氧化碳的分子直径小于笼状结构的空腔直径，且二氧化碳与水的结合能力强于甲烷．

点评 本题以研究温室气体CH4和CO2的转化和利用为载体，主要考查的是电负性的大小比较、分子晶体的性质、核外电子排布以及化学键等，综合性较强，难度较大．

练习册系列答案
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8．化学与社会、生活密切相关．下列事实、现象或解释都正确的是（　　）
选项　　　　事实　　现象或解释
A不法分子燃烧硫磺熏制银耳二氧化硫有还原性
B可用浓氨水检验输送煤气的管道是否有泄漏出现白烟处是煤气泄漏点
C　　泡沫灭火器使用的物质是硫酸铝和碳酸钠　　二者混合发生双水解反应生成二氧化碳和氢氧化铝
D　　医院里常用来紫外线灯进行杀菌消毒　紫外线能使蛋白质变性
A．AB．BC．CD．D
9．标准状况下，将1L由CO和某气态烷烃组成的混合气体与9L氧气混合点燃，充分燃烧后，压强不变．温度为409.5K时，反应后气体的体积为15L．试求该烷烃的化学式及该烷烃在原混合气体中的体积分数．
6．A、B、C、D四种元素，已知A原子核内只有一个质子，B原子的电子总数恰好与D原子最外层电子数相等，且D原子最外层电子数是其次外层电子数的3倍，又知A、B、C、D的原子序数依次增大，据此推知．
（1）A与D组成的化合物，其化学式可表示为H2O；
（2）B与D组成的化合物中，属于极性分子的化学式为CO；属于非极性分子的结构式为O=C=O；
（3）A与C组成的四核分子属于极性分子．
13．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
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3．化学与生活密切相关．下列应用中利用了物质氧化性的是（　　）
A．明矾净化水B．纯碱去油污C．食醋除水垢D．漂白粉漂白织物
10．下列反应不属于取代反应的是（　　）
A．淀粉水解制葡萄糖B．石油裂解制丙烯
C．乙醇与乙酸反应制乙酸乙酯D．油脂与浓NaOH反应制高级脂肪酸钠
7．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（　　）
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的c（SO42-）减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
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19．化学与日常生活密切相关．下列有关说法错误的是（　　）
A．使用LED照明灯属于“低碳生活”方式
B．研制高性能的耐磨轮胎，可减少细颗粒物（PM2.5）的产生
C．在家用电热水器不锈钢内胆镶嵌镁棒，以防止内胆被侵蚀
D．施用适量石灰乳可降低盐碱地（含较多NaCl，Na2CO3）的碱性

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