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1 . X、Y、Z、M、Q、R是元素周期表中前四周期元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示:
回答下列问题。
(1)X与Q的电负性大小顺序为___________ (用元素符号表示)。
(2)Y元素基态原子的简化电子排布式为___________ ;R元素基态原子的价层电子轨道表示式为___________ 。
(3)R元素可形成和,其中较稳定的是,原因是___________ 。
(4)Y、Z的电负性较大的是___________ (填元素符号)。
(5)与M元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:___________ 。
元素 | 相关信息 |
X | 原子核外有6种不同运动状态的电子 |
Y | 基态原子中s电子总数与p电子总数相等 |
Z | 原子半径在同周期主族元素中最大 |
M | 逐级电离能(单位:)依次为578、1817、2745、11575、14830、18376、23293 |
Q | 基态原子的核外电子占据5个能级,且最外层p轨道上有2个电子的自旋方向与其他电子的自旋方向相反 |
R | 基态原子3d能级上有6个电子 |
(1)X与Q的电负性大小顺序为
(2)Y元素基态原子的简化电子排布式为
(3)R元素可形成和,其中较稳定的是,原因是
(4)Y、Z的电负性较大的是
(5)与M元素成对角线规则关系的某短周期元素T的最高价氧化物的水化物具有两性,写出该两性物质与Z元素的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式:
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2 . 含硼物质在生产生活中有着广泛应用。回答下列问题:
(1)基态硼原子的价电子轨道表示式是___________ ,最高能量的原子轨道的空间形状是___________ 。
(2)BN可以水解成硼酸(H3BO3)和NH3,B、N、O中,第一电离能最大的元素是___________ 。人工合成的一种BN晶体硬度已超过金刚石,是一种超硬材料,常用作刀具材料和磨料。可预测该BN晶体属于___________ 晶体。用___________ 法可以测得该晶体的结构,其中B的化合价为___________ ,请解释原因:___________ 。
(3)N-甲基咪唑的结构为,它的某种衍生物与NaBF4形成的离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,由于其具有良好的化学稳定性,较低的熔点和良好的溶解性,应用越来越广泛。
①0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为___________ ;
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一、以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷。为测定该配合物的结构,取2.32 g配合物进行如下实验:用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59 g;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06 mol;滴加过量硝酸银溶液,有白色沉淀生成,加热,沉淀没有增加;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71 g。
I.该配合物中镍离子的基态电子排布式为___________ 。
Ⅱ.该配合物的结构简式为___________ 。
(1)基态硼原子的价电子轨道表示式是
(2)BN可以水解成硼酸(H3BO3)和NH3,B、N、O中,第一电离能最大的元素是
(3)N-甲基咪唑的结构为,它的某种衍生物与NaBF4形成的离子化合物是离子液体。离子液体是在室温和接近室温时呈液态的盐类物质,由于其具有良好的化学稳定性,较低的熔点和良好的溶解性,应用越来越广泛。
①1mol离子化合物中,阿伏加德罗常数的值为NA,则根据价电子对互斥(VSEPR)理论,杂化方式为sp3的原子共有
②离子化合物熔点低的原因是
①0.3 mol气态高能燃料乙硼烷(B2H6)在氧气中燃烧,生成固态三氧化二硼和液态水,放出649.5 kJ热量,其热化学方程式为
②氨硼烷(NH3BH3)被认为是最具潜力的新型储氢材料之一、以NaBH4为硼源、某配合物为氨源可用于制备氨硼烷。为测定该配合物的结构,取2.32 g配合物进行如下实验:用重量法分析金属元素,测得镍元素的质量为0.59 g;在碱性条件下加热蒸出NH3,用滴定法测出其物质的量为0.06 mol;滴加过量硝酸银溶液,有白色沉淀生成,加热,沉淀没有增加;用摩尔法分析含量,测得氯元素质量为0.71 g。
I.该配合物中镍离子的基态电子排布式为
Ⅱ.该配合物的结构简式为
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3 . B、C、N、O、F是重要的非金属元素,在日常生活和化工生产中有广泛的应用。回答下列问题:
(1)C、N、O的第三电离能由大到小的顺序是_______ ,电负性由大到小的顺序是_______ 。
(2)三氟化硼是一种无色气体,用于制造火箭的高能燃料。水解生成和另一种一元无氧酸(甲),甲中B的杂化方式是,则甲的化学式是_______ 。
(3)已知:中存在大π键:中键的键能是,而中键的键能仅。的分子构型是_______ ;中键的键能大于中键的键能的原因是_______ 。
(4)亚肼分子中四个原子在同一平面上,有两种结构:和。试推测在水中的溶解度:_______ (填“大于”或“小于”)。
(5)超高热导率半导体材料一砷化硼的晶胞结构如图所示,已知阿伏加德罗常数的值为,若该晶体的密度为,则该晶胞中原子到B原子的最近距离为_______ (列出含p、的计算式即可)。
(1)C、N、O的第三电离能由大到小的顺序是
(2)三氟化硼是一种无色气体,用于制造火箭的高能燃料。水解生成和另一种一元无氧酸(甲),甲中B的杂化方式是,则甲的化学式是
(3)已知:中存在大π键:中键的键能是,而中键的键能仅。的分子构型是
(4)亚肼分子中四个原子在同一平面上,有两种结构:和。试推测在水中的溶解度:
(5)超高热导率半导体材料一砷化硼的晶胞结构如图所示,已知阿伏加德罗常数的值为,若该晶体的密度为,则该晶胞中原子到B原子的最近距离为
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4 . 有机物K合成路线如下图 (部分条件已省略)。
已知:
①
②(表示烃基)。
请回答下列问题。
(1)K的分子式为_______ 。
(2)A中官能团的名称是_______ ,G→H的反应类型是_______ 。
(3)B→D的化学方程式为_______ 。
(4)F→G中NaOH的作用是_______ 。
(5)D+H→J中形成酰胺键。在有机合成中常用酯基和生成酰胺基,而不是用羧基和直接反应生成酰胺基,请结合元素电负性和键的极性解释原因:_______ 。(元素电负性:H-2.1 C-2.5 O-3.5)
(6)由J生成K可以看作三步反应,如下图所示。
①P中有两个六元环结构。P的结构简式为_______ 。
②Q和K是互变异构关系,K比Q稳定的原因是_______ 。
(7)X是D的同分异构体,符合下列条件的X的结构简式是_______ 。
a.1molX能与足量银氨溶液反应生成4molAg
b.X中核磁共振氢谱中出现3组吸收峰,峰面积比为1:1:3
已知:
①
②(表示烃基)。
请回答下列问题。
(1)K的分子式为
(2)A中官能团的名称是
(3)B→D的化学方程式为
(4)F→G中NaOH的作用是
(5)D+H→J中形成酰胺键。在有机合成中常用酯基和生成酰胺基,而不是用羧基和直接反应生成酰胺基,请结合元素电负性和键的极性解释原因:
(6)由J生成K可以看作三步反应,如下图所示。
①P中有两个六元环结构。P的结构简式为
②Q和K是互变异构关系,K比Q稳定的原因是
(7)X是D的同分异构体,符合下列条件的X的结构简式是
a.1molX能与足量银氨溶液反应生成4molAg
b.X中核磁共振氢谱中出现3组吸收峰,峰面积比为1:1:3
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5 . 学习化学一定要领悟好问题情景。
(1)①书写以下各微粒的电子式。
—OH___________ ,HBrO___________ ,CS2___________ ,NH4H___________ ;
②用电子式表示Na和S形成Na2S的过程___________ 。
(2)氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1
则反应:④4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的ΔH=___________ kJ·mol-1。
(3)电负性与原子所处的具体的化学环境紧密相关。有机化合物CH3I和CF3I发生水解时的主要反应分别是:CH3I+H2O→CH3OH+HI和CF₃I+H₂O→CF3H+HIO。从电负性的角度分析,为什么CF3I水解的产物不是HI的原因___________ 。
(4)工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3,再以SO2为原料设计原电池,然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,装置如下:
①甲图中A电极上的反应式为___________ 。
②甲图中B与乙图___________ (填“C”或“D”)极相连,进行电解时乙图Z中Na+向___________ (填“Y”或“W”)中移动。
③该电解池阴极的电极反应式为___________ ;
(5)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
(1)①书写以下各微粒的电子式。
—OH
②用电子式表示Na和S形成Na2S的过程
(2)氮元素的化合物种类繁多,性质也各不相同。请回答下列问题:
已知:①N2(g)+O2(g)=2NO(g)ΔH=+180.5kJ·mol-1
②2H2(g)+O2(g)=2H2O(g)ΔH=-483.6kJ·mol-1
③N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH=-92.4kJ·mol-1
则反应:④4NH3(g)+5O2(g)=4NO(g)+6H2O(g)的ΔH=
(3)电负性与原子所处的具体的化学环境紧密相关。有机化合物CH3I和CF3I发生水解时的主要反应分别是:CH3I+H2O→CH3OH+HI和CF₃I+H₂O→CF3H+HIO。从电负性的角度分析,为什么CF3I水解的产物不是HI的原因
(4)工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3,再以SO2为原料设计原电池,然后电解(惰性电极)NaHSO3制取H2SO4,装置如下:
①甲图中A电极上的反应式为
②甲图中B与乙图
③该电解池阴极的电极反应式为
(5)Ni可活化C2H6放出CH4,其反应历程如下图所示:
下列关于活化历程的说法错误的是
A.活化能最大的步骤:中间体2→中间体3 |
B.只涉及极性键的断裂和生成 |
C.在此反应过程中Ni的成键数目发生变化 |
D. |
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6 . 甲硅烷可用于制备多种新型无机非金属材料。
(1)原子与原子结合时,表现为正价,则电负性:___________ H(填“>”“<”或“=”),分子的空间结构为___________ 。
(2)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个原子周围距离最近的原子数目为________ ,的晶体类型是_______ 。
②基态原子的价层电子轨道表达式为___________ 。
(3)利用与可制得氮化硅()材料。
①热稳定性:___________ (填“>”“<”或“=”)。
②中的键角___________ 中的键角(填“>”“<”或“=”),其键角差异的原因是___________ 。
(1)原子与原子结合时,表现为正价,则电负性:
(2)利用与反应可制得碳化硅晶体,晶胞结构如图,硅原子位于立方体的顶点和面心,碳原子位于立方体的内部。
①碳化硅晶体中每个原子周围距离最近的原子数目为
②基态原子的价层电子轨道表达式为
(3)利用与可制得氮化硅()材料。
①热稳定性:
②中的键角
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7 . Ⅰ.石油天然气开采和炼制过程中会产生大量含硫废水(其中S元素的主要化合价是-2价),对设备、环境等造成严重危害。已知:常温下H2S溶解度为1∶2.6(体积)。下图为常温下H2S、HS-、S2-在水溶液中的物质的量分数随pH变化的分布曲线,回答下列问题:
(1)由图判断,H2S的一级电离平衡常数为Ka1=___________ 。
(2)25℃,HS-电离程度小于水解程度,依据是:___________ 。
(3)以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入H2S溶液中,滴定终点的离子方程式是___________ 。
(4)向pH≈9的含硫废水中加入适量Cu2+的溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用平衡移动的原理解释溶液pH降低的原因:___________ 。
Ⅱ.氧化还原法处理含HS-的废水:向含HS-的废水中加入一定浓度的Na2SO3溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
(5)反应的离子方程式是___________ 。
(6)不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的pH≈6,而不是去除率更高的pH=3的主要原因:___________ 。
(7)处理某废气中的H2S,是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法正确的是___________
(8)催化重整法处理H2S。Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂,脱除过程如图所示。
Fe2O3脱除H2S时需先进行吸附。按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请从结构角度解释其原因___________ 。
(1)由图判断,H2S的一级电离平衡常数为Ka1=
(2)25℃,HS-电离程度小于水解程度,依据是:
(3)以酚酞为指示剂,将NaOH溶液滴入H2S溶液中,滴定终点的离子方程式是
(4)向pH≈9的含硫废水中加入适量Cu2+的溶液,产生黑色沉淀且溶液的pH降低。用平衡移动的原理解释溶液pH降低的原因:
Ⅱ.氧化还原法处理含HS-的废水:向含HS-的废水中加入一定浓度的Na2SO3溶液,加适量酸,溶液产生淡黄色沉淀。
(5)反应的离子方程式是
(6)不同pH时,硫化物去除率随时间的变化曲线如图所示。试分析本工艺选择控制体系的pH≈6,而不是去除率更高的pH=3的主要原因:
(7)处理某废气中的H2S,是将废气与空气混合通入FeCl2、CuCl2、FeCl3的混合液中,其转化的流程如图所示。下列说法正确的是___________
A.转化过程中参与循环的离子只有Fe2+ |
B.转化过程有四种元素的化合价发生了变化 |
C.过程Ⅲ中发生的反应为CuS+2Fe3+=S+2Fe2++Cu2+ |
D.氧化性由强到弱的顺序:O2 >Fe3+> S |
(8)催化重整法处理H2S。Fe2O3可以用作脱除H2S的催化剂,脱除过程如图所示。
Fe2O3脱除H2S时需先进行吸附。按图乙方式进行吸附,其吸附能力比按图甲强,请从结构角度解释其原因
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8 . 化合物F是一种重要的有机合成中间体,某研究小组按下列路线进行合成:
已知:
请回答下列问题:
(1)有机物B所含的官能团名称是___________ ,B→C的反应类型为___________ 。
(2)化合物E的结构简式是___________ 。
(3)写出D→E的化学方程式:___________ 。
(4)1分子有机物F分子中含有的手性碳原子数为___________ 。
(5)上述流程涉及的非金属元素中,电负性由大到小的顺序为___________ ,第一电离能最大的为___________ (填元素符号)。
(6)有机物H是D的同分异构体,写出符合下列条件的H的结构简式:___________ (任写一种)。
①IR谱检测表明:分子中含有一个苯环,有键,无、键。
②谱检测表明:分子中共有5种不同化学环境的氢原子。
③仅含有两种官能团,其中一种为,且氨基与苯环直接相连。
已知:
请回答下列问题:
(1)有机物B所含的官能团名称是
(2)化合物E的结构简式是
(3)写出D→E的化学方程式:
(4)1分子有机物F分子中含有的手性碳原子数为
(5)上述流程涉及的非金属元素中,电负性由大到小的顺序为
(6)有机物H是D的同分异构体,写出符合下列条件的H的结构简式:
①IR谱检测表明:分子中含有一个苯环,有键,无、键。
②谱检测表明:分子中共有5种不同化学环境的氢原子。
③仅含有两种官能团,其中一种为,且氨基与苯环直接相连。
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9 . 我国化学家研究发现,十八胺在较高温度下具有一定的还原性,由于不同的金属盐从十八胺中获得电子的能力不同,在十八胺体系中反应可以得到不同的产物:当以两种非贵金属盐为原料时得到混合金属氧化物(如等),以和一种非贵金属盐为原料时得到金属与金属氧化物异质结构(如等),除之外的其他贵金属盐和一种非贵金属盐为原料时得到合金或金属间化合物(如等)。
回答下列问题:
(1)十八胺中含有氮元素,含氮元素的三种离子的键角由大到小的顺序是___________ 。
(2)与相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是___________ 。
(3)以和钴盐为原料时得到的产物而非的原因是___________ 。
(4)推测盐和一种非贵金属盐混合后在十八胺体系中发生反应所得产物类别为___________ 。
(5)一种含钴的离子结构如图所示:___________ 。已知磁矩(n表示未成对电子数),则的磁矩___________ 。
已知元素的电负性数据:
元素 | |||||||
电负性(鲍林标度) | 1.6 | 1.8 | 1.8 | 1.9 | 2.2 | 2.2 | 2.4 |
(1)十八胺中含有氮元素,含氮元素的三种离子的键角由大到小的顺序是
(2)与相比,第二电离能与第一电离能差值更大的是
(3)以和钴盐为原料时得到的产物而非的原因是
(4)推测盐和一种非贵金属盐混合后在十八胺体系中发生反应所得产物类别为
(5)一种含钴的离子结构如图所示:
的价电子轨道表示式是
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10 . 我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家,锌在人类生产生活中有重要应用。回答下列问题:
I. 一种 Zn2+配合物广泛应用于催化剂,光导体,光动力疗法,其结构如图所示:
(1)Zn2+价电子轨道表示式为__________ 。
(2)该配合物中电负性最大的元素是__________ 。
(3)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最大的是__________。(填序号)
(4)该配合物中 C 的轨道杂化类型为__________ 。
(5)该配合物中 Zn2+的配位数为__________ 个。
Ⅱ. ZnS 常用作分析试剂、荧光体、白色颜料等。
(6)ZnS 常见有 2 种晶胞结构如下图:立方晶胞(左图)和六方晶胞(右图)。
下列说法错误的是__________。(填序号)
(7)立方 ZnS 中,若 Zn2+与 S2-最短距离为 a nm,则晶胞密度ρ=__________ g·cm-3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为 NA)。
I. 一种 Zn2+配合物广泛应用于催化剂,光导体,光动力疗法,其结构如图所示:
(1)Zn2+价电子轨道表示式为
(2)该配合物中电负性最大的元素是
(3)下列状态的氮中,电离最外层一个电子所需能量最大的是__________。(填序号)
A.[He]2s22p3 | B.[He]2s22p2 |
C.[He]2s22p23s1 | D.[He]2s22p13s1 |
(5)该配合物中 Zn2+的配位数为
Ⅱ. ZnS 常用作分析试剂、荧光体、白色颜料等。
(6)ZnS 常见有 2 种晶胞结构如下图:立方晶胞(左图)和六方晶胞(右图)。
下列说法错误的是__________。(填序号)
A.立方 ZnS 中与 S2—最近的 S2—有 12 个 | B.两种晶胞中 Zn2+的个数都为4 |
C.立方 ZnS 中 S2—的配位数为 4 | D.可用 X—射线衍射实验鉴别六方 ZnS 是否属于晶体 |
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