【题目】我国科学家团队于2017年1月成功合成世界首个全氮阴离子盐,使氮原子簇化合物的研究又有了新的突破。请根据材料回答以下问题:
(1)基态N原子的价电子占据的能量最高的能级是___,价电子在该能级上的排布遵循的原则是__。
(2)除了已知的氮气,科学家还先后研究出了N4、N60、N70、高聚氮等物质。而高聚氮结构具有空间网状结构,如图一所示,则N70的沸点___
填“
”、“
”或“
”
高聚氮的沸点,原因是___;
![]()
(3)叠氮化物是研究较早的含全氮阴离子的化合物,如:氢叠氮酸(HN3)、叠氮化钠(NaN3)等。与全氮阴离子互为等电子体的一种非极性分子的结构式为___。叠氮化物能形成多种配合物,在[CO(N3)(NH3)5]SO4,其中钴原子的配体是___,SO42-的立体构型为___。
(4)HN3是一种全氮阴离子酸,可由肼(N2H4)被HNO2氧化制得。下列说法正确的是____。
A.酸性:HNO2>HNO3
B.N2H4分子中N原子均采取sp3杂化
C.NaN3的晶格能大于KN3的晶格能
D.纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体,是因为分子中存在一种特殊的化学键-氢键
(5)N8是一种由全氮阳离子和全氮阴离子构成的特殊物质,已知阳离子由5个氮原子排列成V形,每个氮原子均达到8电子稳定结构,则阳离子的电子式为___。
(6)一种氮铁化合物的结构如图二所示,若图中六棱柱的体积为Vcm3,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则该晶体的密度为__。
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【答案】2p 洪特规则 < N70是分子晶体,高聚氮是原子晶体 O=C=O N3-、NH3 正四面体形 BC
g/cm3
【解析】
基态N原子价电子排布式为
,则其价电子占据的能量最高的能级是2p轨道,其价电子排布图为:
,p轨道上3个电子分居在不同的三个轨道上,遵循洪特规则,
故答案为:2p;洪特规则;
原子晶体中原子间通过共价键形成空间网状结构,已知高聚氮的结构如图1所示,它具有空间网状结构,所以高聚氮属于原子晶体,原子晶体的沸点高于分子晶体
,则
的沸点
高聚氮的沸点,
和高聚氮都是氮元素组成的单质,属于同素异形体,
故答案为:
;
是分子晶体,高聚氮是原子晶体;
氢叠氮酸
、叠氮化钠
中全氮阴离子为
,
中含有3个原子、14个价电子数,则与
互为等电子体的一种非极性分子为
,其结构式为
;在
中,配体是
、
,
中,价层电子对数
键个数
,含孤电子对数为0,杂化轨道数4,采取
杂化,分子形状为正四面体形,
故答案为:
;
、
;正四面体形;
为弱酸,而
是强酸,酸性:
,故A错误;
B.
中氮原子最外层有5个电子,形成三对共用电子对,另外还有一对孤电子对,氮原子采用的都是
杂化,故B正确;
C.
与
的结构类似,钠离子半径小于钾离子半径,所以
的晶格能
的晶格能,故C正确;
D.氢叠氮酸
分子间存在氢键,但氢键是分子间作用力,不属于化学键,故D错误;
故答案为:BC;
由5个N结合,都达到8电子结构,且含有两个
三键,故
只能在链端,其结构为
,两个
为配位键,电子对由靠近三键的N提供,故中间的N原子需失去一个电子达到稳定结构,所以
分子碎片所带电荷是
;由其结构式写出电子式为:
,
故答案为:
;
晶胞中N原子处于体心,含有2个氮原子,Fe原子处于顶点与面心、体心,Fe原子个数为
,图中六棱柱的体积为
,则晶胞的密度为
。
故答案为:
。
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【题目】短周期主族元素A、B、C、D、E、F的原子序数依次增大,它们的原子核外电子层数之和为13;B的化合物种类繁多,数目庞大;C、D 是空气中含量最多的两种元素,D、E两种元素的单质反应可以生成两种不同的离子化合物;F为同周期半径最小的元素。试回答以下问题:
(1)写出D与E以1:1的原子个数比形成的化合物的电子式:_______ ,F的原子结构示意图为_______。
(2)B、D形成的化合物 BD2中存在的化学键为_______ 键(填“离子”或“共价”,下同),A、C、F三种元素形成的化合物CA4F为_______化合物。
(3)化合物甲、乙由A、B、D、E中的三种或四种组成,且甲、乙的水溶液均呈碱性,则甲、乙反应的离子方程式为_______。
(4)A、C、D、E的原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(5)元素B和F的非金属性强弱,B的非金属性_______于F(填“强”或“弱”),并用化学方程式证明上述结论_______。
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【题目】铜及其化合物在工农业生产和日常生活中有着广泛的用途。请回答下列问题:
(1)基态铜原子的核外电子排布式为___。
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:4NH3+3F2
NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有__
填序号
。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体
②F、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为__
用元素符号表示![]()
(3)铜晶体铜原子的堆积方式为面心立方最密堆积。每个铜原子周围距离最近的铜原子数目为___。
(4)某X原子的外围电子排布式为3s23p5,铜与X形成化合物的晶胞如图所示(黑点代表铜原子)。
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该晶体的化学式为___。
②已知该晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数的数值为NA,则该晶体中晶胞的棱长为__pm(只写计算式
。
(5)合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液
醋酸二氨合铜(I)、氨水
吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应是放热反应,其反应方程式为:Cu(NH3)2Ac+CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac(Ac表示醋酸根![]()
①如果要提高上述反应的反应速率,可以采取的措施是___。(选填编号)
a.减压 b.增加NH3的浓度 c.升温 d.及时移走产物
②铜液的组成元素中,短周期元素原子半径从大到小的排列顺序为___。
③NH3的氮原子的杂化类型为___。
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【题目】常温下,加水冲稀时c(H+)/c(OH-)的值明显减小的溶液中,一定能大量共存的离子组是
①K+、Cl-、NO
、CH3COO- ②Na+、Fe2+、I-、SO
③Ba2+、Cl-、NO
、Na+ ④Na+、Ca2+、Cl-、HCO
⑤K+、SO
、Cl-、NO![]()
A. ①③⑤ B. ②③ C. ②④ D. ②③⑤
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【题目】(化学---选修3:物质结构与性质)“可燃冰”是蕴藏于海底的一种潜在能源。它由盛有甲烷、氮气、氧气、硫化氢等分子的水分子笼构成。
(1)水分子间通过______相互结合构成水分子笼。N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序为________(填元素符号)。
(2)从海底取得的“多金属结核”样本,样本中含铁、锰等多种金属。
①基态铬原子的电子排布式为________________。
②金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式,晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。
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(3)胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O,其结构示意图如下:
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①写出基态Cu2+的核外电子排布式_______。
②胆矾中含有的粒子间作用力是_______(填序号)。
a.离子键
b.极性键
c.金属键
d.配位键
e.氢键
f.非极性键
③在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,指出1 mol CN-中π键的数目为_______。
胆矾受热分解得到铜的某种氧化物,其晶胞结构如上图所示,则氧的配位数是_____。
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【题目】有一反应:2A+B
2C,其中A、B、C均为气体,下图中的曲线是该反应在不同温度下的平衡曲线,x轴表示温度,y轴表示B的转化率,图中有 a、b、c三点,如图所示,则下列描述正确的是
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A.该反应是放热反应
B.b点时混合气体的平均摩尔质量不再变化
C.T1温度下若由a点达到平衡,可以采取增大压强的方法
D.c点:v(正)<v(逆)
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【题目】下列关系正确的是( )
A. 沸点:戊烷>2,2-二甲基戊烷>2,3-二甲基丁烷>丙烷
B. 密度:CCl4>CHCl3>H2O>苯
C. 含氢质量分数:甲烷>乙烷>乙烯>乙炔>苯
D. 等质量的物质燃烧耗O2量:苯>乙烷>乙烯>甲烷
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【题目】迷迭香酸是从蜂花属植物中提取得到的酸性物质,其结构如图。下列叙述正确的是( )
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A.迷迭香酸的分子式为:C17H15O8
B.1 mol迷迭香酸最多能与9 mol氢气发生加成反应
C.迷迭香酸可以发生水解反应、取代反应和酯化反应
D.1 mol迷迭香酸最多能与含5 mol NaOH的水溶液完全反应
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【题目】溴苯和1-溴丙烷是重要的医药中间体。某化学兴趣小组设计如下方案制得两种有机物,实验步骤如下:
I.连接装置后,检査气密性。向各容器中加入一定量的药品。
II.将液溴滴入装置A中,保持75℃水浴加热装置C10min。
III.反应完毕后,将装置F馏出液分离,得1-溴丙烷的粗产品。
IV.将分出的粗产品,依次用12mLH2O、12mL5%Na2CO3溶液和12mLH2O洗涤,进一步提纯得1-溴丙烷。
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有关数据如下:
苯 | 溴 | 溴苯 | 1-溴丙烷 | 正丙醇 | |
密度/gcm-3 | 0.88 | 3.10 | 1.50 | 1.36 | 0.8 |
沸点/℃ | 80 | 59 | 156 | 71 | 97.1 |
水中溶解度 | 难溶 | 难溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
回答下列问题:
(1)写出装置A中发生反应的方程式:________。
(2)装置B的作用________。
(3)步骤IV中第一步水洗的目的主要是________。
(4)制得的溴苯中含有少量的苯,提纯溴苯的实验操作名称________。
(5)从锥形瓶内分离出1-溴丙烷粗产品,所采用的操作名称是________
检验1-溴丙烷中的溴原子,需加入的试剂
按照先后顺序写
________。
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