【题目】碳族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb)的单质及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)基态Sn原子中,核外电子占据的最高能级符号为__________,该能级具有的原子轨道数为___________________。
(2)Ge单晶具有晶体硅型结构,Ge单晶的晶体类型为_____________。Ge与同周期的 As、Se相比较,第一电离能由大到小的顺序是_______________。
(3)资料表明,二氧化三碳(C2O2)是金星大气层的一个组成部分,其分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构。C2O2中碳原子的杂化方式为______________,分子中σ键与π键的个数比为______________________。
(4)碳化硅的晶体结构类似于金刚石(如图所示),1个碳化硅晶胞净占_______个碳原子;二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为_____________。
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(5)石墨可作润滑剂,其主要原因是__________________________。
(6)晶体硅的结构类似于金刚石,已知距离最近的两个硅原子之间的距离为a cm,则硅晶体的密度为_____________g·cm-3(用含有a的代数式表示,用NA表示阿伏伽德罗常数值)。
【答案】 5p 3 原子晶体 As>Se>Ge sp 1∶1 4 2∶1 石墨晶体具有片层结构,片层之间靠微弱的范德华力结合,可以滑动 ![]()
【解析】(1)Sn是第五周期第ⅣA元素,则基态Sn原子中,核外电子占据的最高能级符号为5p,该能级具有的原子轨道数为3。(2)Ge单晶具有晶体硅型结构,因此Ge单晶的晶体类型为原子晶体。同周期自左向右第一电离能逐渐增大,但由于As的5p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则Ge与同周期的 As、Se相比较,第一电离能由大到小的顺序是As>Se>Ge。(3)分子中不含环状结构且每个原子均满足8电子稳定结构,因此C2O2的结构式为O=C=C=O,则碳原子的杂化方式为sp,双键是由1个σ键与1个π键组成,因此分子中σ键与π键的个数比为1:1。(4)根据碳化硅的晶体结构可判断1个碳化硅晶胞净占8×1/8+6×1/2=4个碳原子;二氧化硅晶体中最小的环有12个原子,由于每个硅原子被12个环共有,因此每个环只占有该硅原子的1/12,因为每个最小环上有6个硅原子,所以每个最小环平均拥有的硅原子数为6×1/12=0.5个,又因为SiO2晶体是由硅原子和氧原子按1:2的比例所组成,因此每个最小环平均拥有的氧原子的数目为0.5×2=1个,所以二氧化硅晶体中最小环上的原子个数之比为2:1。(5)由于石墨晶体具有片层结构,片层之间靠微弱的范德华力结合,可以滑动,所以石墨可作润滑剂。(6)晶胞中Si个数=8×1/8+6×1/2+4=8,故晶胞质量为8×28/NAg,硅晶体的密度为ρgcm-3,则晶胞棱长=
,则晶胞对角线长度为
,故最近的两个硅原子之间的距离为
,解得
g·cm-3。
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【题目】锑(Sb)在自然界一般以硫化物的形式存在,我国锑的蕴藏量占世界第一。从硫化物中提取单质锑一般是先在高温下将硫化物转化为氧化物,再用碳还原:①2Sb2S3+3O2+6Fe
Sb4O6+6FeS;②Sb4O6+6C
4Sb+6CO↑;下列说法正确的是
A.反应②说明高温下Sb还原性比C强
B.反应①②中氧化剂分别是Sb2S3、Sb4O6
C.每生成1 mol Sb时,反应①与反应②中还原剂的物质的量之比为4︰3
D.反应①中每生成1 mol FeS时,共转移2 mol电子
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【题目】25℃时,用 0.10 mol·L-1的氨水滴定10.0mL a mol L-1的盐酸,溶液的pH与氨水体积(V)的关系如图所示。已知:N点溶液中存在:c(Cl-)=c(NH4+)+c(NH3·H2O)。下列说法不正确的是
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A. a=0.10
B. N、P两点溶液中水的电离程度:N
C. M、N两点溶液中NH4+的物质的量之比大于1:2
D. Q 点溶液中存在:2c(OH-)-2c(H+)=c(NH4+)-c(NH3·H2O)
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【题目】将13.6 g带铁锈的铁片溶解于25 mL、14 mol/L的热的浓硫酸中,气体只有SO2且体积为1.12 L(标准状况)。将溶液稀释至100 mL,所得溶液遇KSCN溶液时无血红色出现。下列结论正确的是
A.反应中:转移电子3.01×1022个 B.反应后:剩余硫酸0.30 mol
C.原混合物:n(Fe2O3)∶n(Fe)=1∶2 D.所得溶液:c(FeSO4)=1.7 mol/L
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【题目】已知:①向KMnO4晶体滴加浓盐酸,产生黄绿色气体;②向FeCl2溶液中通入少量实验①产生的气体,溶液变黄色;③取实验②生成的溶液滴在淀粉KI试纸上,试纸变蓝色。下列判断不正确的是
A.上述实验证明氧化性:MnO4->Cl2>Fe3+>I2
B.实验①中,用160 mL 10 mol/L的高锰酸钾溶液与足量KMnO4充分反应,标准状况下可制得11.2 L的Cl2
C.实验①生成的气体能使湿润的淀粉KI试纸变蓝
D.实验①中要收集纯净干燥的黄绿色气体,应将气体依次通过饱和食盐水和浓硫酸
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【题目】[2015·上海]工业上将Na2CO3和Na2S以1∶2的物质的量之比配成溶液,再通入SO2,可制取Na2S2O3,同时放出CO2。在该反应中
A.硫元素既被氧化又被还原
B.氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
C.每生成1 mol Na2S2O3,转移4 mol电子
D.相同条件下,每吸收10 m3 SO2就会放出2.5 m3 CO2
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A. 常温常压下,35.5g的氯气与足量的氢氧化钙溶液完全反应,转移的电子数为0.5NA
B. 60g甲酸甲酯和葡萄糖的混合物含有的碳原子数目为2NA
C. 标准状况下,2.24L PH3与3.4gH2S气体分子所含电子数目均为1.8NA
D. 已知合成氨反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H= -92.4kJ/mol当该反应生成NA个NH3分子时,反应放出的热量小于46.2kJ
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【题目】下列有关实验操作的叙述错误的是
A.过滤操作中,漏斗的尖端应接触烧杯内壁
B.向容量瓶中转移液体时,引流用的玻璃棒可以接触容量瓶内壁
C.配制5%NaCl溶液时,必须用到的玻璃仪器是容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒
D.分液漏斗、容量瓶及滴定管使用前都必须检漏
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【题目】某消毒液的主要成分为NaCl和NaClO,在空气中易吸收CO2而变质,且NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO- + Cl- + 2H+ = Cl2↑+ H2O。某学习小组拟探究该消毒液的变质情况。
(1)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过下列装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。
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学习小组研究后认为变质情况可能有三种:甲:部分变质;乙:未变质;丙:______。
为了验证可能为甲,请完成下列实验方案。限选试剂:
a.98%的浓硫酸 b.1%的品红溶液 c.1.0 mol·L-1的KI-淀粉溶液
d.1.0 mol·L-1 的NaOH溶液 e.澄清石灰水 f.饱和NaCl溶液
所加试剂 | 预期现象和结论 |
试管A中加足量______(填序号); 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加______(填序号)。 | 若A中________, B中________, C中________,则甲成立。 |
(2)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。
①在使用滴定管之前首先进行的操作是_____________________;
②量取25.00 mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液v1 mL;(反应的化学方程式为:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4)将b mol·L-1的用硫酸酸化的KMnO4溶液装入_________(填仪器名称)中;滴定剩余的Na2SO3溶液,反应的化学方程式为:_______________。当溶液由__________(填滴定终点现象)停止滴定,记录数据。
③重复上述滴定操作2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v2 mL。则消毒液中NaClO的浓度为_______mol·L-1(用含a、b、v1、v2的代数式表示)。
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