【化学——选修3:物质结构与性质】(15分)
(1)纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
①某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了 ,B元素位于周期表五个区域中的 区。
②ACl2分子中A的杂化类型为 ,ACl2的空间构型为 。
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是 。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4—中不存在 。
A.共价键
B.非极性键
C.配位键
D.σ键
E.π键
③写出一种与 CN—互为等电子体的单质分子式 。
(3)一种Al-Fe合金的立体晶胞如下图所示。请据此回答下列问题:
①确定该合金的化学式 。
②若晶体的密度=ρ g/cm3,则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示,不必化简)为 cm。
现有下列四种物质:① Cl2、②NH3、③ NaHCO3、④FeCl3溶液。其中,与HCl相遇,有白烟产生的是(填序号,下同),能与水反应,其水溶液有杀菌消毒作用的是,受热易分解,能与盐酸反应产生气体的是,遇KSCN溶液变为红色溶液的是。
在3种有机物①、②CH3CH2OH、③ CH3COOH中,能用于医用消毒的是(填序号,下同),能使紫色石蕊变红是,能发生取代和加成反应的是。
氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础:4NH3+xO24NO+6H2O。该化学方程式中x的数值是,其中作为还原剂的物质是(填化学式);若反应中生成了4 mol NO,则需消耗mol NH3。
碳族元素包括:C、Si、 Ge、 Sn、Pb。
(1)碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为 。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br的键角 120°(填“>”“<”或“=”)。
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是:Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心,该化合物化学式为 ,每个Ba2+与 个O2-配位。
金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂,某钙线的主要成分为金属M和Ca,并含有3.5%(质量分数)CaO。
(1)Ca原子结构示意图。
(2)Ca与最活跃的非金属元素A形成化合物D,D的沸点比A与形成的化合物E的沸点(填高或低),用电子式表示D的形成过程。
(3)将钙线试样溶于稀盐酸后,加入过量NaOH溶液,生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色,最后变成红褐色M(OH)n。则M位于元素周期表中的位置是: 。
(4)取1.6g钙线试样,与水充分反应,生成224ml H2(标准状况),再向溶液中通入适量的CO2,最多能得到CaCO3g.