催化剂是化工技术的核心,绝大多数的化工生产均需采用催化工艺。
(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向。图所示为一定条件下1mol CH3OH与O2发生反应时,生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。
①若要使CH3OH与O2反应主要生成HCHO,则应选择 (有催化剂或无催化剂)条件。
②2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H= 。
③在稀硫酸催化下,甲醛、乙醛等简单醛可以通过反应生成环状聚合物。写出三聚乙醛(六元环)的结构简式: 。
④甲醇制取甲醛可用Ag作催化剂,含有AgCl会影响Ag催化剂的活性,用氨水可以溶解除去其中的AgCl,
写出该反应的离子方程式: 。
(2)某兴趣小组利用甲醇设计成燃料电池图,通入甲醇的物质的量为n(CH3OH)。
①当0<n(CH3OH)≤2mol 时,电池反应式为
②当n(CH3OH)="3mol" 时,溶液中离子浓度的大小关系为
③当3mol<n(CH3OH) ≤4mol 时,负极反应式为
该题分I、II两小题。
I.金刚石和石墨是碳元素的两种常见单质,下列叙述中正确的有
a.金刚石中碳原子的杂化类型为sp3杂化,石墨中碳原子的杂化类型为sp2杂化
b.晶体中共价键的键长:金刚石中C—C<石墨中C—C
c.晶体的熔点:金刚石<石墨
d.晶体中共价键的键角:金刚石>石墨
II.高温超导材料富勒烯化合物是当前研究的热点物质。
(1)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如下图所示。该富勒烯化合物中的化学式为。
(2)金属钾采用的是下列(填字母代号)堆积方式,每个钾原子的配位数是。
(3)金刚石中的C-C的键长为154 pm,C60中C-C键长为140~145 pm。有同学据此推断C60的熔点高于金刚石,你认为(填“是”或“否”)正确,并阐述理由:。
A、B、C、D均为含有18个电子且由两种短周期元素组成的化合物分子,它们分子中所含原子的数目依次为2、3、4、6。A和C分子中的原子个数比为1∶1,B和D分子中的原子个数比为1∶2。D可作为火箭推进剂的燃料。请回答下列问题:
(1)C、D分子中相对原子质量较大的两种元素中第一电离能较大的是(用元素符号回答);从原子结构角度解释原因是。
(2)B的空间构型为,该分子属于分子(填“极性”或“非极性”),D分子中心原子的杂化方式是。
(3)C为一种绿色氧化剂,有广泛应用,Cu、氨水与C反应生成深蓝色溶液,在该深蓝色的浓溶液中加入乙醇所产生的现象是______。
写出Cu、氨水、C反应的离子方程式:____________________________________。
A,B,C,D,E,F是原子序数依次增大的前四周期的常见元素,其相关信息如下表:
A |
宇宙中含量最丰富的元素 |
B |
最外层电子数是次外层电子数的2倍 |
C |
最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐 |
D |
原子核外电子有8种不同的运动状态 |
E |
基态原子核外有六个未成对电子 |
F |
原子最外层只有一个电子 |
回答下列问题:
(1)基态E原子的核外M层电子云有种不同的伸展方向,基态E原子核外价电子排布式为,元素F属于区。
(2)A与C形成的最简单分子的空间构型为,中心原子的杂化方式为。
(3)B,C,D的第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示);由B,C,D中的两种元素组成的常见分子互为等电子体的是和
(4)E元素可以形成配位数为6的两种配合物,它们的化学式都是ECl3﹒6H2O,其中一种呈亮棕色,与硝酸银溶液反应时,能沉淀出1/3的氯元素,该配合物可表示为。
(5)元素F的一种氯化物的晶胞结构如图所示(黑球表示F原子,白球表示氯原子),每个氯原子周围与之距离最近的氯原子个数为;若晶胞的密度为4.14g﹒cm-3,该晶胞的边长为cm(只要求列算式,不必计算出数值,阿附加德罗常数的数值为NA)
(8分)化合物A经李比希法测得其中含C 72.0%、H 6.67%,其余含有氧;质谱法分析得知A的相对分子质量为150。现代仪器分析有机化合物的分子结构有以下两种方法。
方法一:核磁共振仪测出A的核磁共振氢谱有5个峰,其面积之比为1∶2∶2∶2∶3。
方法二:利用红外光谱仪可初步检测有机化合物中的某些基团,现测得A分子的红外光谱如下图:
已知:A分子中只含有一个苯环,且苯环上只有一个取代基,试填空。
(1)A的分子式为__________;
(2)A的结构简式可能为__________;
(3)A的芳香类同分异构体有多种,其中分子中不含甲基的芳香酸为__________
钙,铝,铜都是中学化学常见的金属元素。
(1)Cu的基态原子的价电子排布图为
(2)基态Al原子中,电子占据的最高能层符号为,该能层具有的原子轨道数为,电子数为。
(3)Cu2O的熔点比Cu2S的高,其原因是
(4)CaC2是制备乙炔的原料,C22-与O22+互为等电子体,O22+的电子式可表示为,
1个O22+中含有个π键。
(5)AlCl3,NH3和AlCl4-中均含有配位键。在AlCl3﹒NH3中,提供空轨道的原子是,在AlCl3,NH3中Al原子采取杂化。