[化学——选修3:物质结构与性质]
已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大, 其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,C的基态原子2p轨道有2个未成对电子;C与D形成的化合物中C显正化合价;E的M层电子数是N层电子数的4倍,F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子,请回答下列问题:
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是_______(用元素符号表示)。
(2)F原子的外围电子排布式为_______,F的晶体中原子的堆积方式是下图中的_______(填写“甲”、“乙”或“丙”)。
(3)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为 ,其中B原子的杂化类型是 。
(4)任写一种与AB-离子互为等电子体的离子 。
(5)F(OH)2难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式 。
(6)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为 ,
已知晶体的密度为g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,
则晶胞边长a= cm。(用、NA的计算式表示)
(7)A、B、C三种元素和氢元素形成的氰酸有两种结构,一种分子
内含有叁键,称为氰酸,另一种分子内不含叁键,称为异氰酸,
且两种结构中所有原子最外层均已达到稳定结构,分子中也不含环状结构。请分别写
出氰酸和异氰酸的结构式:_______________、______________。
甲醇是一种可再生能源,具有广泛的开发和应用前景。
(1)工业上一般采用下列两种反应合成甲醇:
反应Ⅰ: CO(g) + 2H2(g)CH3OH(g)ΔH1
反应Ⅱ: CO2(g) + 3H2(g) CH3OH(g) + H2O(g)ΔH2
①反应Ⅱ的平衡常数表达式是。
②下表所列数据是反应Ⅰ在不同温度下的化学平衡常数(K)。
温度 |
250℃ |
300℃ |
350℃ |
K |
2.041 |
0.270 |
0.012 |
由表中数据判断ΔH10 (填“>”、“=”或“<”)。
③某温度下,将2 mol CO和6 mol H2充入2L的密闭容器中,充分反应,达到平衡后,测得c(CO)= 0.2 mol/L,则CO的转化率为。
(2)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 4H2O(g)ΔH1= -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g)ΔH2= -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l)ΔH3= -44.0 kJ/mol写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式:。
(3)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。该电池正极的电极反应为。
下面是以化合物I为原料合成一种香精(化合物Ⅵ)的合成路线,反应在一定条件下进行。化合物Ⅵ广泛用于香精的调香剂。
回答下列问题:
(1)化合物Ⅰ生成化合物Ⅱ的反应原子利用率可达100%,化合物Ⅰ的结构简式为。
(2)化合物Ⅲ生成化合物Ⅳ发生反应。
(3)化合物Ⅴ的多种同分异构体中,与化合物Ⅴ官能团种类相同且无支链的共有_____种。
(4)化合物Ⅵ不能发生的反应类型是(填字母)。
A.加成反应 | B.酯化反应 | C.水解反应 | D.加聚反应 |
(5)写出化合物Ⅵ在一定条件下反应,生成高分子化合物的化学方程式:。
纳米TiO2在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。
制备纳米TiO2的方法之一是TiCl4水解生成TiO2·x H2O,经过滤、水洗除去其中的Cl-,再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO2 。
用现代分析仪器测定TiO2粒子的大小。用氧化还原滴定法测定TiO2的质量分数:一定条件下,将TiO2溶解并还原为Ti3+,再以KSCN溶液作指示剂,用NH4Fe(SO4)2标准溶液滴定Ti3+至全部生成Ti4+。
请回答下列问题:
⑴ TiCl4水解生成TiO2·x H2O的化学方程式为_________________________。
⑵ 检验TiO2·x H2O中Cl-是否被除净的方法是_________________________。
⑶ 下列可用于测定TiO2粒子大小的方法是____________(填字母代号)。
a.核磁共振法 b.红外光谱法 c.质谱法 d.透射电子显微镜法
⑷ 配制NH4Fe(SO4)2标准溶液时,加入一定量H2SO4的原因是______________;使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量简外,还需要下图中的_______(填字母代号)。
⑸ 滴定终点的现象是__________________________________________。
⑹ 滴定分析时,称取TiO2(摩尔质量为M g·mol-1)试样w g,消耗c mol·-1 NH4Fe(SO4)2标准溶液V mL,则TiO2质量分数表达式为_______________
____。
⑺ 判断下列操作对TiO2质量分数测定结果的影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
① 若在配制标准溶液过程中,烧杯中的NH4Fe(SO4)2溶液有少量溅出,使测定结果____。
② 若在滴定终点读取滴定管刻度时,俯视标准液液面,使测定结果_________。
向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色。
完成下列填空:
(1)写出并配平CCl4层由紫色变成无色的化学反应方程式(如果系数是1,不用填写):
(2)整个过程中的还原剂是。
(3)把KI换成KBr,则CCl4层变为______色;继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是。
(4)加碘盐中含碘量为25.4mg~50mg/kg。制取加碘盐(含KIO3的食盐)1000kg,若将Kl与Cl2反应制KIO3,至少需要消耗Cl2L(标准状况,保留2位小数)
28.(6分,每空2分)已知丙烯与氯化氢的反应原理如下:
主反应:CH2=CHCH3 + HCl → CH3CHClCH3(主要产物);
副反应:CH2=CHCH3 + HCl → CH2ClCH2CH3(副产物)A
A;B;C;