.. .. 甲烷的分子结构: H H 分子式:CH4. 电子式:H:C:H 结构式H-C-H H H 正四面体结构 键角109028 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

[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
M
M
,该能层具有的原子轨道数为
9
9
、电子数为
4
4

(2)硅主要以硅酸盐、
二氧化硅
二氧化硅
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
共价键
共价键
相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献
3
3
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
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2

(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
C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定.而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成.
C-C键和C-H键较强,所形成的烷烃稳定.而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成.

②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是
C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键
C-H键的键能大于C-O键,C-H键比C-O键稳定.而Si-H键的键能却远小于Si-O键,所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键

(6)在硅酸盐中,SiO
 
4-
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
sp3
sp3
,Si与O的原子数之比为
1:3
1:3
,化学式为
SiO32-
SiO32-

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甲烷和新戊烷的一氯代物都只有一种,观察两者的结构,可将新戊烷视为CH4上的四个H被甲基取代后的产物,这样在空间处于一种对称的结构。与之相似还有一系列具有这种结构的烷烃,都可将其视为将前一个烷烃上的氢原子全部被甲基取代后所得的产物,随着碳原子个数的增加,最终在空间形成一种“球状”结构。填写下列空白:

(1)该系列烷烃依次为:①CH4、②C5H12、③              、④……

(2)随着该系列中碳原子个数的增加,C%(含碳量)的变化是                

(填写“增大”“减小”“不变”),最终含量值趋向                

(3)请写出该系列碳原子数在200以内的相对分子质量最大烷烃的分子式           

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物质A中只含有C、H、O三种元素,能发生银镜反应.物质C的相对分子质量为104.A与其他物质之间的转化关系如下图所示:

已知:(1)有机物之间的转化关系以及转化过程相对分子质量变化如下:

物质转化关系:RCH2OH RCHO RCOOH

相对分子质量:M M-2 M+14

(2)RCHCH2+HBrRCH(Br)CH3

回答下列问题:

(1)H结构简式_______________.

(2)一定条件下B发生银镜反应的化学方程式为:_______________.

(3)C、D在一定条件下反应还能生成八元环状物,其化学反应方程式为_______________.

(4)在有机合成中,很多复杂的有机物都是从碳原子数小于或等于4有机物合成的.其中有机物F可以从甲烷合成得到,他的第一步反应是甲烷与氯气的取代反应,若此反应理论上欲获得最多的氯化氢,设V(Cl2)/V(CH4)=x,则x的取值范围是________.

(5)请设计合理方案从A合成乳酸(用反应流程图表示,并注明反应条件).

例:由乙醇合成聚乙烯的反应流程图可表示为:

CH3CH2OHCH2CH2

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(20分)

(I)多项选择题(6分)

下列说法中正确的是       

A.SO2和O3、PO43—和C1O4互为等电子体

B.甲烷分子失去一个H+,形成CH3,其碳原子的杂化类型发生了改变

C.Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2

D.CS2、H2O、C2H2都是直线型分子

E.CH4、BCl3、CO2都是含有极性键的非极性分子

(II)(14分)

立方氮化硼是一种自然界不存在的人工合成超硬材料,硬度仅次于金刚石,是超硬材料领域的最重要成就之一。请回答下列问题:

(1)在第二周期,原子的第一电离能一般随核电荷数的增大而逐渐        ,比较下列原子的第一电离能:Be       B,N      O(填“>”“<”),其原因是                

(2)下图为立方氮化硼的晶胞,则氮化硼的化学式为       ,该晶体中B原子填充N原子的         空隙。若该晶胞的边长为a cm,那么该晶体的密度为      g/cm3

(只要求列出算式)。

(3)立方氮化硼的晶体结构与金刚石的结构相似,但其熔点比金刚石的低,试分析其原因

                               

(4)立方氮化硼由六方氮化硼在高温高压下制备,六方氮化硼又称“白石墨”,结构和许多性质与石墨相似,六方氮化硼中N原子的杂化轨道类型为        ,请在上方的方框中画出六方氮化硼的平面结构示意图(用“○”代表N原子,用“●”代表B原子,每种原子不少于7个)。

 

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(20分)
(I)多项选择题(6分)
下列说法中正确的是       

A.SO2和O3、PO43—和C1O4互为等电子体
B.甲烷分子失去一个H+,形成CH3,其碳原子的杂化类型发生了改变
C.Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2
D.CS2、H2O、C2H2都是直线型分子
E.CH4、BCl3、CO2都是含有极性键的非极性分子
(II)(14分)
立方氮化硼是一种自然界不存在的人工合成超硬材料,硬度仅次于金刚石,是超硬材料领域的最重要成就之一。请回答下列问题:
(1)在第二周期,原子的第一电离能一般随核电荷数的增大而逐渐       ,比较下列原子的第一电离能:Be       B,N      O(填“>”“<”),其原因是                
(2)下图为立方氮化硼的晶胞,则氮化硼的化学式为       ,该晶体中B原子填充N原子的         空隙。若该晶胞的边长为a cm,那么该晶体的密度为      g/cm3
(只要求列出算式)。
[来源:学科网ZXXK]
(3)立方氮化硼的晶体结构与金刚石的结构相似,但其熔点比金刚石的低,试分析其原因
                               
(4)立方氮化硼由六方氮化硼在高温高压下制备,六方氮化硼又称“白石墨”,结构和许多性质与石墨相似,六方氮化硼中N原子的杂化轨道类型为       ,请在上方的方框中画出六方氮化硼的平面结构示意图(用“○”代表N原子,用“●”代表B原子,每种原子不少于7个)。

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