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1 . 2023年诺贝尔化学奖授予蒙吉·G·巴文迪等三位科学家,以表彰他们在发现和合成量子点方面所作出的贡献,碳量子点是一类具有显著荧光性能的零维碳纳米材料,其结构如图所示。回答下列问题:(1)按电子排布,碳元素位于周期表里的_______ 区,图中C的杂化方式为_______ 。
(2)碳量子点结构包含的元素中电负性由大到小排列为:_______ 。
(3)碳量子点水溶性_______ (选填“>”“<”“=”)石墨水溶性,理由是:_______ 。
(4)高压合成金刚石的原料是廉价的石墨,用高压釜持续施加高温高压并加入金属镍等金属催化剂,石墨可转化为金刚石。基态镍原子核外电子的空间运动状态有_______ 种,比较二者C-C共价键的键长:石墨_______ 金刚石(选填“>”“<”“=”)。
(5)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料,其中一种结构为立方氮化硼(如图),类似于金刚石。经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,该实验方法为_______ ,则立方氮化硼晶体密度为_______ g·cm-3(列出计算式,阿伏加德罗常数的值为NA)。
(2)碳量子点结构包含的元素中电负性由大到小排列为:
(3)碳量子点水溶性
(4)高压合成金刚石的原料是廉价的石墨,用高压釜持续施加高温高压并加入金属镍等金属催化剂,石墨可转化为金刚石。基态镍原子核外电子的空间运动状态有
(5)氮化硼(BN)是一种性能优异、潜力巨大的新型材料,其中一种结构为立方氮化硼(如图),类似于金刚石。经实验测得立方氮化硼晶胞边长为361.5pm,该实验方法为
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2 . 五种短周期主族元素,原子序数依次增大,R元素的原子最外层电子排布式为与M同主族,且M元素的原子序数为Y元素的2倍,Z是同周期元素中原子半径最大的元素,下列说法错误的是
A.电负性: | B.氢化物的沸点: |
C.Z与Y形成的化合物中可能含有非极性共价键 | D.等物质的量浓度的最高价氧化物对应的水化物水溶液酸性依次递增 |
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3 . 下列各元素性质的叙述中,正确的是
A.N、O、F的电负性依次减小 |
B.、、的第一电离能依次增大 |
C.若X2+和Y2-具有相同的电子层结构,则离子半径:X2+<Y2- |
D.基态原子的电子排布式为: |
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4 . 物质结构决定物质性质。下列性质差异与结构因素匹配错误的是
选项 | 性质差异 | 结构因素 |
A | 酸性:三氟乙酸>三氯乙酸 | 电负性差异 |
B | 熔点:SiO2>干冰 | 晶体类型差异 |
C | 溶解性:I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度 | 相似相溶 |
D | 稳定性:H2O的分解温度(3000℃)远大于H2S(900℃) | 有无氢键 |
A.A | B.B | C.C | D.D |
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5 . 已知A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素。其中A是宇宙中含量最多的元素;B元素原子最高能级的不同轨道都有电子,并且自旋方向相同;C元素原子的价层电子排布是;D元素原子中只有两种形状的电子云,最外层只有一种自旋方向的电子;E与D的最高能层数相同,但其最外层电子数等于其能层数。F元素原子的最外层只有一个电子,其次外层内的所有轨道的电子均成对。
(1)请用元素符号完成下列空白:
①A、B、C三种元素的电负性由大到小顺序为:___________ 。
②B、C、D、E 4种元素的第一电离能由大到小顺序为:___________ 。
(2)下面是A~F元素中某种元素的部分电离能,由此可判断该元素是___________ 。
(3)F在周期表中的位置___________ ,位于周期表的___________ 区。
(4)BA3是一种很好的配体,BA3的沸点___________ (填“>”“=”或“<”)AsA3。
(5)B原子核外有___________ 种不同运动状态的电子;基态B原子中,能量最高的电子所占据的原子轨道的形状为___________ ;F原子核外电子占据的最高能层的符号是___________ 。
(1)请用元素符号完成下列空白:
①A、B、C三种元素的电负性由大到小顺序为:
②B、C、D、E 4种元素的第一电离能由大到小顺序为:
(2)下面是A~F元素中某种元素的部分电离能,由此可判断该元素是
(3)F在周期表中的位置
(4)BA3是一种很好的配体,BA3的沸点
(5)B原子核外有
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6 . 三草酸合铁酸钾是制备铁触媒上的主要原料。在光照下分解:。回答下列问题:
(1)基态原子的电子排布式为___________ ,基态与中未成对电子的数目之比为___________ 。
(2)三草酸合铁酸钾所含元素中,第一电离能最大的是___________ (填元素符号,下同),电负性最大的是___________ 。
(3)1个与1个分子中键数目之比为___________ ,分子的立体构型为___________ 。
(1)基态原子的电子排布式为
(2)三草酸合铁酸钾所含元素中,第一电离能最大的是
(3)1个与1个分子中键数目之比为
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7 . 我国科学家在实验室中成功地实现了“空气变馒头”的壮举:化学总反应可表示为(未配平),下列说法错误的是
A.从电子云重叠方式角度看,中存在两类共价键 |
B.从共用电子对是否发生偏移角度看,Starch中存在两类共价键 |
C.键的极性:H—O>C—O |
D.键长:C=C>C—C |
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8 . 双氰胺()为白色晶体,在冷水中溶解度较小,溶于热水、乙醇,其水溶液在80℃以上会发生分解等副反应,主要用于生产树脂、涂料、含氮复合肥等。实验室以石灰氮为原料制备双氰胺的流程如下:
已知氰胺二聚反应机理为
回答下列问题:(1)已知:氰基是吸电子基团。氰氨的碱性
(2)写出步骤Ⅰ的化学反应方程式:
(3)步骤Ⅱ中调节溶液pH为9.1,pH不能过低的原因:
(4)步骤Ⅲ中蒸发浓缩时,常采用真空蒸发浓缩,目的是
(5)凯氏定氮法是测定有机物中氮含量的经典方法,其原理是用浓硫酸在催化剂存在下将样品中有机氮转化成铵盐,利用如图所示装置处理铵盐。
已知:①f的名称是
②仪器清洗后,g中加入硼酸和指示剂。铵盐试样由d注入e,随后注入氢氧化钠溶液,用蒸馏水冲洗d,关闭,d中保留少量水。打开,加热b,使水蒸气进入e。
d中保留少量水的目的是
③取双氰胺样品m克进行测定,滴定g中吸收液时消耗浓度为的盐酸VmL,则样品中氮的质量分数为
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9 . 完成下列问题。
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是___________
(2)①基态Cu原子有___________ 种不同能级的电子。位于在周期表___________ 区(填s、p、d或ds)。Cu+的价电子排布式为___________ 。
②N原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为___________ 。
③在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是___________ 。
(3)由于Be与Al处于对角线位置,性质具有相似性,根据“对角线规则”,写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式:___________ 。
(4)高锰酸钾是一种重要的化学试剂,实验室常常利用高锰酸钾溶液测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的值,高锰酸钾溶液需用___________ 盛装(填 酸式滴定管 或 碱式滴定管)滴定终点溶液的判断是___________ 颜色变化为由无色变为浅红色。
(1)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。Zn、C、O电负性由大至小的顺序是
(2)①基态Cu原子有
②N原子中最高能级的电子的电子云轮廓图为
③在空气中FeO稳定性小于Fe2O3,从电子排布的角度分析,其主要原因是
(3)由于Be与Al处于对角线位置,性质具有相似性,根据“对角线规则”,写出Be(OH)2与NaOH反应的化学方程式:
(4)高锰酸钾是一种重要的化学试剂,实验室常常利用高锰酸钾溶液测定草酸晶体(H2C2O4·xH2O)中的值,高锰酸钾溶液需用
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10 . 氢能是一种绿色能源,研发新型制氢技术具有重要意义。
(1)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热,主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
①___________ 。
②除外,可能还会产生等副产物,为了提高原子利用率,最需要抑制的生成,原因是___________ 。
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素,工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知:。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为___________ 。
②下,向两份质量和粒径均相同的粉中,分别加入等体积溶液和溶液来改性粉,氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是___________ 。③保持其他条件不变,氢气产率随溶液浓度的变化关系如图2所示。当溶液浓度为时,氢气产率接近。但溶液过大或过小会大大降低氢气产率,其可能原因分别是___________ 。(3)“纳米铷镍合金催化氨硼烷水解制氢”主要经过吸附和还原的过程,其反应机理如图所示(每个步骤只画出了可能参与该步反应的1个水分子,氨硼烷中与原子相连的3个原子分别用、和标记)。根据元素电负性的变化规律推测题图的虚线框内微粒和的化学式分别为___________ ;步骤Ⅱ可描述为___________ 。
(1)甘油、水蒸气、氧气自热式催化重整制氢时无需加热,主要反应如下:
反应I:
反应Ⅱ:
①
②除外,可能还会产生等副产物,为了提高原子利用率,最需要抑制的生成,原因是
(2)“表面改性铝粉分解水制氢”因储量丰富和较强的还原活性得到广泛应用。铝粉表面的致密氧化膜是影响还原活性的主要因素,工业上常用溶液或锡酸钠溶液作为粉的改性试剂。已知:。
①利用溶液改性粉的原理可用化学方程式表示为
②下,向两份质量和粒径均相同的粉中,分别加入等体积溶液和溶液来改性粉,氢气产率随时间的变化关系如图1所示。溶液改性效果明显优于溶液的可能原因是
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