【化学——选修3:物质结构与性质】
卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)卤族元素位于元素周期表的_________区;溴的价电子排布式为____________________。
(2)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断,最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________。
|
氟 |
氯 |
溴 |
碘 |
第一电离能 (kJ/mol) |
1681 |
1251 |
1140 |
1008 |
(4)已知碘酸(HIO3)和高碘酸(H5IO6)的结构分别如图I、II所示:
请比较二者酸性强弱:HIO3_____ H5IO6(填“>”、“<”或“=”)。
(5)已知ClO2-为角型,中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为___________,写出一个ClO2-的等电子体__________。
(6)下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。
A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体
D.碘晶体中存在的相互作用有非极性键和范德华力
(7)已知CaF2晶体(见下图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,棱上相邻的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
现有常温下的0.1 mol·l-1纯碱溶液。
(1)该溶液呈碱性是因为存在水解平衡,相关离子方程式是:________________。为证明存在上述平衡,进行如下实验:在0.1 mol·l-1纯碱溶液中滴加酚酞,溶液显红色,再往溶液中滴加(填化学式)溶液,红色逐渐退为无色,说明上述观点成立。
(2)同学甲查阅资料得知常温下0.1 mol·L-1Na2CO3中,发生水解的CO32—不超过其总量的10%。请设计实验加以证明(写出实验方案及预期观察到的现象)。
答:。
(3)同学乙就该溶液中粒子浓度关系写出五个关系式,其中不正确的是。(双选,填序号)
A.c(Na+)>2c(CO32—) |
B.c(CO32—)>c(OH-)>c(HCO3—)>c(H2CO3) |
C.c(OH-)=c(H+)+c(HCO3—)+2c(H2CO3) |
D.c(CO32—)+c(HCO3—)="0.1" mol·L-1 |
E.c(H+)+ c(Na+)= c(OH-)+c(HCO3—)+c(CO32—)
(4)室温下,pH均为13的Na2CO3和NaOH溶液中,水电离产生的c(OH—)之比=。
(5)25℃下,CuSO4溶液中的c(Cu2+)为0.020 mol/l,如果要生成沉淀,应调整溶液的pH大于。
(25℃下,Cu(OH)2 的Ksp=2.0×10-20)
(共7分)工业上用CO生产燃料甲醇。一定温度和容积条件下发生反应:CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)。图1表示反应中的能量变化;请回答下列问题:
(1)在“图1”中,曲线(填“a”或“b”)表示使用了催化剂;没有使用催化剂时,在该温度和压强条件下反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的△H =。
(2)已知CH3OH(g)+3/2O2(g)=CO2(g)+2H2O(g)ΔH =-193kJ/mol,又知H2O(l)= H2O(g) ΔH =+44 kJ/mol,请写出32g的CH3OH(g)完全燃烧生成液态水的热化学方程式。
下列溶液,按PH由小到大顺序排列的是
①0.1mol/L HCl溶液 ②0.1mol/L H2SO4溶液
③0.1mol/L NaOH溶液 ④0.1mol/L CH3COOH溶液
A.①②④③ | B.②①④③ | C.②③④① | D.④③②① |
(14分)某工业原料主要成分是NH4Cl、FeCl3和AlCl3。利用此原料可以得到多种工业产品。分析下面流程,回答问题。
已知:Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38
(1)用稀硫酸中和等体积等pH值的氨水和烧碱溶液,前者需要消耗的酸液体积(填“大”“小”或“相同”)
(2)计算溶液②中Fe3+的物质的量浓度为mol/L
(3)缓冲溶液中存在的平衡体系有:、、
此时溶液中c(NH4+)c(Cl-)(填>、=、<)。
(4)在缓冲溶液中加入少量盐酸或者NaOH溶液,溶液的pH值几乎依然为9.2。简述原理:
请举出另一种缓冲溶液的例子(写化学式)。
(5)常温下向较浓的溶液④中不断通入HCl气体,可析出大量AlCl3·6H2O晶体,结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因:。
将0.8 mol I2(g)和1.2 mol H2(g)置于某1L密闭容器中,在一定温度下发生反应:I2(g)+H2(g) 2HI(g)并达到平衡。HI的体积分数随时间的变化如表格所示:
HI体积分数 |
1min |
2min |
3min |
4min |
5min |
6min |
7min |
条件I |
26% |
42% |
52% |
57% |
60% |
60% |
60% |
条件II |
20% |
33% |
43% |
52% |
57% |
65% |
65% |
(1)在条件I到达平衡时,计算该反应的平衡常数K,要求列出计算过程。
(2)在条件I从开始反应到到达平衡时,H2的反应速率为____________。
(3)为达到条件II的数据,对于反应体系可能改变的操作是_______________。
(4)该反应的△H_____0(填">","<"或"=")
(5)在条件I下达到平衡后,在7min时将容器体积压缩为原来的一半。请在图中画出c(HI)随时间变化的曲线。