- 晶胞
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(9分)㈠如图是钾、氧两元素形成的一种晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)。晶体中氧的化合价可看作是部分为0价,部分为-2价。
⑴该结构与 的结构相似(填选项字母,下同)
A.NaCl B.CsCl C.干冰 D.SiO2
⑵钾、氧两元素所形成化合物的化学式是
A.K2O B.K2O2 C.K2O3 D.KO2
⑶下列对KO2晶体结构的描述正确的是
A.晶体中与每个K+距离最近的K+有8个
B.晶体中每个K+周围有8个O2-,每个O2-周围有8个K+
C.每个 O2-周围最近且等距离的K+所围成的空间构型为正八面体
D.晶体中,0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3: 1
㈡如右图所示,A为电源,B为浸透饱和食盐水和酚酞试液的滤纸,滤纸中央滴有一滴KMnO4溶液,C、D为电解池,其电极材料见右图:
⑴关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向c端移动,则电源b端为 极,通电一段时间后,观察到滤纸d端的电极反应式是 ;
⑵已知C装置中溶液为Cu(NO3)2和Y(NO3)3,且均为0.1mol,打开K1,关闭K2,通电一段时间后,阴极析出固体质量m(g)与通过电子的物质的量n(mol)关系如右图所示。
则Cu2+、Y3+、H+氧化能力由大到小的顺序是 ;D装置中溶液是H2SO4,则电极C端的实验现象是_____ 。
正确答案
(一)(1)A (2)D (3)CD
(二)(1)负极;2H++2e-=H2↑
(2)Cu2+>H+>Y3+;在C端开始有无色无味气体产生,一段时间后后红色物质析出
试题分析:(一)(1)根据晶胞的结构可知,该结构与氯化钠的结构相似,答案选A。
(2)根据晶胞结构可知,钾原子端个数是个。阴离子的个数是
个,所以钾、氧两元素所形成化合物的化学式是KO2,答案选D。
(3)晶体中与每个K+距离最近的K+有12个,A不正确;晶体中每个K+周围有6个O2-,每个O2-周围有6个K+,B不正确,C正确;晶体中,阴离子带1个负电荷,所以0价氧原子与-2价氧原子的数目比为3: 1,D正确,答案选CD。
(二)(1)关闭K1,打开K2,通电后,B的KMnO4紫红色液滴向c端移动,这说明c端应该是阳极,所以电源b端为负极。d端是阴极,氢离子放电,则电极反应式是2H++2e-=H2↑。
(2)根据图像可知,当通过0.2mol电子时,析出的固体质量不再增加,所以溶液中只有铜离子能够得到电子而析出金属,即Y3+不能放电,这说明阳离子的氧化性强弱顺序是Cu2+>H+>Y3+;D中铜电极是阳极,失去电子,C端是阴极,溶液中的氢离子得到电子。随着反应的进行,溶液中的铜离子得到电子,所以电极C端的实验现象是在C端开始有无色无味气体产生,一段时间后后红色物质析出。
点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,有利于培养学生的逻辑推理能力,提高学生的应试能力。该题的关键明确常见晶体的结构特点以及电解池的工作原理,然后灵活运用即可。
(1)已知短周期元素X的电离能数据如下(kJ·mol-1):
由X的电离能数据判断,X通常显 价。
(2)单质硼有无定形和晶体两种,参考下表数据回答:
①晶体硼的晶体类型属于__________晶体,理由是_____________________________。
②已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如下图),其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶角,每个顶角各有一个硼原子。通过观察图形及推算,得出此基本结构单元是由__________个硼原子构成的,其中B—B键的键角为____________。
正确答案
(1)+3
(2)①原子 熔点高硬度大,且各项数据介于金刚石与晶体硅之间
②12 60°
试题分析:(1)观察表中数据可知I4的数值与差别很大,故X通常显+3价。
(2)①根据熔沸点和硬度判断。晶体硼的晶体类型属于原子,原因是熔点高硬度大,且各项数据介于金刚石与晶体硅之间。
②B原子个数和B—B键的个数分别为1/5×3×20=12,1/2×3×20=30,夹角是60°。
点评:本题考查的是电离能和晶胞的计算的相关知识,题目难度中,注意基础知识的学习、掌握及应用。
(8分)选择以下物质填写下列空白:
E.氯化铵 F.碘晶体 G.二氧化硫 H.钾
(1)晶体中存在分子的是 。(2)晶体中既有离子键又有共价键的是 。
(3)融化时需要破坏共价键的是 。(4)最易溶于水的分子晶体是 。
正确答案
(1)C、F、G;(2)A、E;(3)D;(4)G
试题分析:A.氢氧化钠是离子晶体,存在离子键、碱性共价键;B.氧化镁是离子晶体,存在离子键;C.He是分子晶体,由于是单原子分子,所以只存在分子间作用力。D.二氧化硅是原子晶体,在晶体在存在碱性共价键;E.氯化铵是离子晶体,在晶体中存在离子键、极性共价键。F.碘晶体是分子晶体,存在分子间作用力、非极性共价键;G.二氧化硫是分子晶体,存在分子间作用力、极性共价键;H.钾是金属晶体,存在金属键。(1)晶体中存在分子的是He、碘晶体、二氧化硫;(2)晶体中既有离子键又有共价键的是氢氧化钠、氯化铵;(3)融化时需要破坏共价键的是二氧化硅;(4)由于水分子是碱性分子,二氧化硫分子是极性分子,碘分子的非极性分子,He分子是非极性分子。根据相似相溶原理可知有极性分子构成的物质容易溶解在由极性分子构成的溶剂中。因此最易溶于水的分子晶体是二氧化硫。
下图表示一些晶体中的某些结构,它们分别是金刚石、石墨、干冰结构中的某一部分。
(1)其中代表金刚石的是(填编号字母,下同)________,金刚石中每个碳原子与________个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于________晶体;
(2)其中代表石墨是________,其中每个正六边形占有的碳原子数平均为________个;
(3)代表干冰的是_______,它属于_______晶体,每个CO2分子与_____个CO2分子紧邻;
(4)上述A、B两种物质的熔点由高到低的排列顺序为 (填名称)。
正确答案
(1)B 4 原子
(2)C 2
(3)A 分子 12
(4)金刚石干冰
试题分析:(1)金刚石中C原子之间组成正四面体结构,故选B。金刚石中每个碳原子与4个碳原子最接近且距离相等。金刚石属于原子晶体。
(2)石墨的结构是层状结构,C原子间形成平面正六边形,故选C。其中每个正六边形占有的碳原子数平均为2个。
(3)干冰的结构图为A,它属于分子晶体,每个CO2分子与12个CO2分子紧邻。
(4)A是分子晶体,B是原子晶体,原子晶体的沸点高于分子晶体的沸点,故熔点由高到低的排列顺序为金刚石干冰。
点评:本题考查的是晶体的相关知识,题目难度不大,主要考查学生对基础知识的掌握程度。
A【物质结构与性质】纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
⑴A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
①某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,
该同学所画的电子排布图违背了 。
②根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为 。
⑵氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由 。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质的K原子和C60分子的个数比为 。
③继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为 。
B【实验化学】某化学研究性学习小组为测定果汁中Vc含量,设计并进行了以下实验。
Ⅰ 实验原理
将特定频率的紫外光通过装有溶液的比色皿,一部分被吸收,通过对比入射光强度和透射光强度之间的关系可得到溶液的吸光度(用A表示,可由仪器自动获得)。吸光度A的大小与溶液中特定成分的浓度有关,杂质不产生干扰。溶液的pH对吸光度大小有一定影响。
Ⅱ 实验过程
⑴配制系列标准溶液。分别准确称量质量为1.0mg、1.5mg、2.0mg、2.5mg的标准Vc试剂,放在烧杯中溶解,加入适量的硫酸,再将溶液完全转移到100mL容量瓶中定容。
上述步骤中所用到的玻璃仪器除烧杯、容量瓶外还有 。
⑵较正分光光度计并按顺序测定标准溶液的吸光度。为了减小实验的误差,实验中使用同一个比色皿进行实验,测定下一溶液时应对比色皿进行的操作是 。测定标准溶液按浓度 (填“由大到小”或“由小到大”)的顺序进行。
⑶准确移取10.00mL待测果汁样品到100mL容量瓶中,加入适量的硫酸,再加水定容制得待测液,测定待测液的吸光度。
Ⅲ 数据记录与处理
⑷实验中记录到的标准溶液的吸光度与浓度的关系如下表所示,根据所给数据作出标准溶液的吸光度随浓度变化的曲线。
⑸原果汁样品中Vc的浓度为 mg/L
⑹实验结果与数据讨论
除使用同一个比色皿外,请再提出两个能使实验测定结果更加准确的条件控制方法 。
正确答案
A⑴①能量最低原理 ②直线型 ⑵①不正确 C60是分子晶体,熔化时不需破坏化学键 ②3∶1 ③N、C、Si 30 。
BⅡ⑴玻璃棒、胶头滴管 ⑶蒸馏水洗涤后,用待装液润洗 由小到大
Ⅲ ⑷
⑸180 ⑹每种溶液的pH应相同;操作迅速,防止Vc被氧化等
A 电子排布图应遵循能量最低、泡利不相容、洪特规则等;C60为分子晶体;运用均摊法计算晶胞中粒子数;电负性与元素非金属性的关系;Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则每2个硅原子间应形成1个 π键
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