[化学—选修3:物质结构与性质]四川含有丰富的矿产资源,钒矿、钛矿、黄铁矿等七种矿产储量位居全国第1位。回答下列问题:
(1)V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中键角 120°(填“>”、“<”或“=”);SO3分子中S原子的杂化轨道类型为 ;V2O5 溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子的立体构型为 。
(2)VO2+在酸性条件下可被草酸(H2C2O4)还原为VO2+,草酸被氧化为CO2,该反应用于钒含量的测定。写出反应的离子方程式 。
(3)钛在元素周期表中的位置为 ,其电子排布式为 。用乙醚从TiCl3的饱和溶液中萃取可得TiCl3·6H2O绿色晶体,其配位数为6,将1mol该晶体加入到足量硝酸银溶液中可得2mol白色沉淀,则该配合物的化学式是 。
(4)科学家通过X射线探明,黄铁矿(FeS2)的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,若在FeS2晶体中阴阳离子间最近距离为a cm,阿伏伽德罗常数为NA。则晶体密度表达式为 g/cm3。
高二化学填空题简单题
[化学—选修3:物质结构与性质]四川含有丰富的矿产资源,钒矿、钛矿、黄铁矿等七种矿产储量位居全国第1位。回答下列问题:
(1)V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中键角 120°(填“>”、“<”或“=”);SO3分子中S原子的杂化轨道类型为 ;V2O5 溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子的立体构型为 。
(2)VO2+在酸性条件下可被草酸(H2C2O4)还原为VO2+,草酸被氧化为CO2,该反应用于钒含量的测定。写出反应的离子方程式 。
(3)钛在元素周期表中的位置为 ,其电子排布式为 。用乙醚从TiCl3的饱和溶液中萃取可得TiCl3·6H2O绿色晶体,其配位数为6,将1mol该晶体加入到足量硝酸银溶液中可得2mol白色沉淀,则该配合物的化学式是 。
(4)科学家通过X射线探明,黄铁矿(FeS2)的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,若在FeS2晶体中阴阳离子间最近距离为a cm,阿伏伽德罗常数为NA。则晶体密度表达式为 g/cm3。
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江苏省东海县矿产丰富,除了水晶制品名扬天下外,蛭石、蛇纹石等矿石储量大,品位高,其相关的耐火、保温隔热材料(主要成分为MgO、Al2O3)工业也较发达。某中学化学探究小组通过查阅相关资料,对蛭石的组成进行了实验探究。
Ⅰ.相关资料:①蛭石的成分可看成是由MgO、Fe2O3、Al2O3、SiO2组成;
②氢氧化物开始沉淀及沉淀完全时的pH:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Mg(OH)2 | Al(OH)3 |
沉淀的pH范围 | 1.5~4.1 | 9.4~12.4 | 3.3~5.2 |
Ⅱ.相关实验:
Ⅲ.实验数据:
①矿石样品质量为:8.22 g
②实验过程中得到固体的质量:A—2.40 g、D—2.14 g、F—1.56 g
③每次转化所得固体成分只有一种
请你根据以上内容和中学化学知识回答以下问题:
(1)过滤操作需要的玻璃仪器有:_____________________________________。
(2)写出由D制一种红色颜料的化学方程式:_____________________________________。
(3)工业上的耐火材料通常由F及滤液E进一步转化而成,请你根据滤液E中可能含有的成分,设计一个从滤液E制取耐火材料的实验方法:__________________________。
(4)滤液B与NaOH溶液反应时,应控制溶液的pH在7~8之间,这是因为_______________________________________________________。
(5)通过计算,写出用氧化物的形式表示蛭石组成的化学式:___________________________。
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【化学——选修3:物质结构与性质】
钒(12V)是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题:
(1)钒价层电子排布图为 ,比钒质子数大1的元素原子的电子排布式为 。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为 、 。
(3)V2O5常用作SO2转化为SO3的转化剂。SO2分子VSEPR模型是 ,硫原子杂化类型为 ;SO3气态为单分子,SO3的三聚体环状结构如图2所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为 ;该结构中S——O键长有两类,一类键长约140pm,另一类键长约为160pm,较长的键为 (填图2字母),该分子含有 个σ键。
(4)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子的立体构型为 ;也可以得到偏钒酸钠,其阴离子呈如图3所示的无限链状结构(钒位于体心),则偏钒酸钠的化学式为 。
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【化学选修——3:物质的结构与性质】(15分)氧化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物,经过一系列反应可以得到BF3气体和BN,如图所示:
请回答下列问题:
(1)基态B原子的电子排布式为________;基态N原子价电子排布图为________
(2)在BF3分子中,键角是________,B原子的杂化轨道类型为________,BF3和过量NaF作用可生成NaBF4,BF4-的立体构型为________
(3)由B2O3制备BF3的化学方程式是_______________
(4)六方氮化硼晶体与石墨晶体结构相似,该晶体层间相互作用力为________
六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构与金刚石相似(如下图所示),硬度与金刚石相当,已知立方氮化硼的晶胞边长为361.5 pm,则立方氮化硼的密度是_______g·cm﹣3(列式并计算。阿伏加德罗常数为NA)。
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〔化学—选修3:物质结构与性质〕(15分)
早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过 方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铁原子有 个未成对电子,三价铁离子的电子排布式为: 可用硫氰化钾奉验三价铁离子,形成配合物的颜色为
(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸,而自身还原成氧化亚铜,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ;一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为: 。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是: 。氧化亚铜为半导体材料,在其立方晶胞内部有四个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm,晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示铝单质的密度 g·cm-3(不必计算出结果)
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【化学—选修3:物质结构与性质】
钛被称为继铁、铝之后的第三金属,制备金属钛的一种流程如下:
回答下列问题:
(1)基态钛原子的价电子排布图为 ,其原子核外共有 种运动状态不相同的电子。金属钛晶胞如下图1所示,为 堆积(填堆积方式)。
(2)根据价层电子互斥理论,价层电子对之间的斥力大小有如下顺序:l-l >> l-b > b-b(l为孤对电子对,b为键合电子对),则关于H2O中的H-O-H键角可得出的结论是________。
A.180° | B.接近120°,但小于120° |
C.接近120°,但大于120° | D.接近109°28’,但小于109°28’ |
(3)已知TiCl4在通常情况下是无色液体,熔点为–37℃,沸点为136℃,可知TiCl4为________晶体。
(4)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,其催化的一个实例如下图2。化合物乙的沸点明显高于化合物甲,主要原因是 。化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。
(5)钙钛矿晶体的结构如右图所示。钛离子位于立方晶胞的角顶,被 个氧离子包围成配位八面体;钙离子位于立方晶胞的体心,被 个氧离子包围。钙钛矿晶体的化学式为 。若该晶胞的边长为a pm,则钙钛矿晶体的密度为 g.cm-3(只要求列算式,不必计算出数值)。
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【化学-选修物质结构与性质】(共12分)
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
A | |||||||||||||||||
B | C | D | E | F | G | H | I | ||||||||||
J | K | M | N | ||||||||||||||
Fe | |||||||||||||||||
试依据信息回答下列问题:
(1)上表所示元素中能形成氢化物且氢化物分子间存在氢键最强的是(填氢化物的分子式)________。
(2)Fe元素位于周期表的________区;Fe与CO易形成配合物Fe(CO)5,在Fe(CO)5中铁的化合价为____价;与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为 和 (填化学式)。
(3)在CH4、CO2、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有 。CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点高,其主要原因是 ______。
(4)根据VSEPR理论预测NG4- 离子的空间构型为__________型。E、F、G、N原子相互化合形成的分子中,所有原子都满足最外层8电子稳定结构的分子的电子式为:__________(任意一种)。
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(化学–选修3:物质结构与性质)碳、氧、氮、镁、铬、铁、铜是几种重要的元素,请回答下列问题:
(1)在第二周期的元素中,第一电离能介于B 与N之间的元素有_________种。
(2)查阅相关资料发现MgO的熔点比CuO的熔点高得多,其原因是_____________。
(3)Fe 与CO能形成一种重要的催化剂Fe(CO)5,该分子中σ键与π键个数比为______________。请写出一个与CO互为等电子体的离子:________________。
(4)金属铬是一种银白色,极硬,耐腐蚀的金属,铬的化合物种类繁多,如:Gr2(SO4)3、K2Cr2O7以及配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+。
①K2Cr2O7具有很强的氧化性,能直接将CH3CH2OH 氧化成CH3COOH,试写出基态铬原子的价层电子排布式__________;CH3COOH 分子中碳原子的杂化类型为___________。
②该配离子[Cr(H2O)3(NH3)3]3+中,中心离子的配位数为_______,NH3的VSEPR模型为_______。
③铜铬合金的晶胞如图所示,已知晶胞中Cr 和Cu原子间的最近距离为 apm,则该晶体的密度为_______g·cm-3 (用含a的代数式表示,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
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[化学—选修3:物质结构与性质]
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题:
(1)基态Si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___________。
(2)硅主要以硅酸盐、___________等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以___________相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献__________个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为___________________________________。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 | C—C | C—H | C—O | Si—Si | Si—H | Si—O |
键能/(kJ•mol-1 | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是______。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是___________________________。
(6)在硅酸盐中,SiO4- 4四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为______,Si与O的原子数之比为_________,化学式为__________________。
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[化学——选修3:物质结构与性质]
锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]____________,有__________个未成对电子。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。从原子结构角度分析,原因是________________。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_____________________。
GeCl4 | GeBr4 | GeI4 | |
熔点/℃ | −49.5 | 26 | 146 |
沸点/℃ | 83.1 | 186 | 约400 |
(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是______________。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_______________________,微粒之间存在的作用力是_____________。
(6)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(,0, );C为(, ,0)。则D原子的坐标参数为______。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76 pm,其密度为____g·cm-3(列出计算式即可)。
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