第三章晶体结构与性质
一、选择题(共16题)
1.下列晶体性质的比较中,正确的是
A.熔点: B.沸点:
C.熔点:单质硫>白磷>晶体硅 D.硬度:金刚石>硅>碳化硅
2.下列关于晶体性质的描述中,正确的是
A.晶体具有物理性质各向同性的特点
B.形成晶体的形态与结晶过程的速率无关
C.用射线衍射实验可以区分晶体和非晶体
D.晶体表现自范性的过程是自发过程,不需要外界条件
3.冠醚是皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。下图是18-冠-6与钾离子以配位键结合形成的超分子结构示意图。下列说法错误的是
A.冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键
B.中心原子K+的配位数为6
C.冠醚与碱金属离子形成配合物得到的晶体里还有阴离子
D.这类配合物晶体是分子晶体
4.一种MnSe晶体结构如图所示,其中Se原子采用面心立方最密堆积的方式,晶胞参数为a pm,阿伏伽德罗常数的值用NA表示,下列关于该晶胞结构的描述正确的是
A.晶胞中Se原子的配位数为2
B.晶胞中Mn原子与Se原子之间的距离为pm
C.晶胞中Se原子的原子半径为pm
D.该晶体的密度为g/cm3
5.全氮类物质具有高密度、超高能量及爆轰产物无污染等优点。中国科学家成功合成全氮阴离子N,N是制备全氮类物质NN的重要中间体。下列说法中不正确的是
A.全氮类物质属于绿色能源
B.每个N中含有35个质子
C.NN属于离子化合物
D.NN结构中含共价键和离子键
6.合成氨中的原料气进入合成塔前需经过铜氨液处理,目的是除去其中的CO,发生的反应为:,。铜氨液吸收CO适宜的生产条件是
A.低温和高压 B.高温和低压
C.加快原料气的通入速率 D.吸收效果与铜氨溶液的浓度无关
7.下列物质属于共价晶体的是
①干冰 ② ③晶体硅 ④白磷 ⑤氨基乙酸 ⑥固态
A.①②③④⑤⑥ B.②③④⑥ C.②③ D.①②⑤⑥
8.下列结构属于晶胞且对应的化学式不正确的是 (图中:●— X,○— Y)
A.XY B.XY2 C.XY3 D.X2Y
A.A B.B C.C D.D
9.甲、乙、丙三种离子晶体的晶胞如图所示,下列说法正确的是
A.甲的化学式(X为阳离子)为XY
B.乙中A、B、C三种微粒的个数比是1:3:1
C.丙是CsCl晶体的晶胞
D.乙中与A距离最近且相等的B有8个
10.对化学键的下列判断正确的是
A.任何物质中都有化学键 B.共价化合物中可能含有离子键
C.含有共价键的化合物是共价化合物 D.含有离子键的化合物是离子化合物
11.下列晶体性质的比较正确的是
A.熔点:金刚石>晶体硅>晶体锗>硫
B.熔点:
C.沸点:
D.硬度:金刚石>白磷>冰>水晶
12.下列有关晶胞的叙述中,正确的是。
A.晶胞是晶体结构中最小的重复单元
B.晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞
C.所有晶体都是由平行六面体无隙组合而成
D.不同晶体中的晶胞的大小和形状均相同
13.硫和氮是两种常见的“明星元素”,其化合物是现代无机化学研究的最为活跃的领域之一.如图是已经合成的某硫氮化合物的分子结构,下列说法错误的是
A.该物质的分子式为SN B.该物质的熔沸点较低
C.该物质的分子中不含非极性键 D.N的电负性比S的电负性强
14.BASF高压法制备醋酸,采用的钴碘催化循环过程如图所示。
下列说法错误的是
A.、均为该反应的催化剂
B.、均为该反应的中间产物
C.与中的配位数不同
D.总反应方程式为
15.下列说法中正确的是
A.金刚石晶体中碳原子个数与C-C键键数之比为1∶2
B.氢化钠晶体结构与氯化钠晶体相似,与钠离子距离最近的钠离子共有8个
C.某纳米钛铝合金,其结构单元如图甲所示(Al、Ti原子各有一个原子在单元内部),则该单元含有个Ti原子
D.金属铬的晶胞如图乙所示,已知铬的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则铬原子的半径r= pm。
16.下列化学实验中出现的先后两个现象中,只包含一个化学变化的是
A.向氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先看到红褐色沉淀而后沉淀溶解
B.向溶液中滴加氨水,先产生蓝色沉淀,继续滴加后沉淀溶解
C.向鸡蛋清溶液中滴入浓硝酸,先产生白色沉淀,加热后沉淀变黄色
D.向甲酸溶液中加入新制,沉淀部分溶解,加热后产生砖红色沉淀
二、综合题
17.砷()元素广泛的存在于自然界,在周期表中的位置如表。
完成下列填空:
(1)砷元素最外层电子的排布式为______________。
(2)砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构,硬度大。砷化镓熔点为1230℃,的熔点为3000℃,从物质结构角度解释两者熔点存在差异的原因__________。
(3)亚砷酸盐()在碱性条件下与碘单质反应生成砷酸盐(),完成反应的离子方程式: ____+I2+_____ ______。该反应是一个可逆反应,说明氧化还原反应的方向和______有关。
(4)工业上将含有砷酸盐()的废水转化为粗的工业流程如下:
①写出还原过程中砷酸转化为亚砷酸的化学方程式: ___________
②“沉砷”是将转化为沉淀,主要反应有:
i.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH—(aq)+Q
ii.5Ca2++OH—+3 Ca5(AsO4)3OH-Q
沉砷最佳温度是85℃。用化学平衡原理解释温度高于85℃后,随温度升高沉淀率下降的原因___。
18.氮元素单质及其化合物在工农业生产中有重要应用。
(1)氮原子最外层电子的轨道表示式为___;氮气分子的电子式为:__;已CS2与CO2分子结构相似,CS2熔点高于CO2,其原因是___。
(2)如图所示,向NaOH固体上滴几滴浓氨水,迅速盖上盖,观察现象。
浓盐酸液滴附近会出现白烟,发生反应的化学方程式为___;浓硫酸液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体,其中所含的正盐作一种化肥俗称:__,长期施用容易造成土壤酸化板结;FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,一段时间后变成红褐色,发生的反应包括Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH和___。
(3)空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。在一定条件下,向水体中加入适量NaOH可使NH3的脱除率增大,用平衡移动原理解释其原因:___。
(4)在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),反应的化学方程式为___,若反应中有0.3mol电子发生转移,生成亚硝酸的质量为___g(小数点后保留两位有效数字)。
19.南京工业大学某研究团队最近在《Nature Communications》刊文介绍了他们开发的一种新型催化剂——反钙钛矿基非贵金属催化剂,这种价廉的新型催化剂结合了钙钛矿结构的灵活性和过渡金属氮(碳)化合物的高导电性、优异电催化性等优点,理论上来说是一种很有发展潜力的析氧反应电催化剂。回答下列问题:
(1)在周期表中,N、O、F是位于同周期且相邻的三种元素,第一电离能最大的元素和最小的元素组成一种只含极性键的化合物M,M分子的立体构型是___,中心原子的杂化类型是______。
(2)CN-能与多种金属离子形成配合物。例如,工业冶炼金的原理:2[Au(CN)2]-+Zn===2Au+[Zn(CN)4]2-。1 mol [Zn(CN)4]2-含______mol σ键。
(3)钛酸钙的晶胞如图所示。钛酸钙的化学式为_____;1个钛离子与_____个氧离子等距离且最近,这些氧离子可构成正八面体,钛离子位于该正八面体的体心。已知钛酸钙的晶胞参数为a nm,则该正八面体的边长为_____pm。
(4)Fe和N可组成一种过渡金属氮化物,其晶胞如图所示。六棱柱底边边长为x cm,高为y cm,NA为阿伏加德罗常数的值,则晶胞的密度为_____g·cm-3(列出计算式即可)。
20.氯化铵被广泛用于医药、干电池、织物印染、洗涤等领域。氯化铵T1温度下有以下平衡:
(1)N原子最外层电子有______种运动状态;上述平衡中物质,在晶体时属于离子晶体的是__________。
(2)的电子式为______________。
(3)Cl的非金属性强于S,用原子结构的知识说明理由:_________________。
(4)上述该反应的平衡常数表达式为____________________________________。
(5)在2L密闭容器中建立平衡,不同温度下氨气浓度变化正确的是_________。
(6)T1温度在2L,容器中,当平衡时测得为amol/L,保持其他条件不变,压缩容器体积至1L(各物质状态不变),重新达到平衡后测得为bmol/L。试比较a与b的大小a_____b(填“>”“<”或“=”),并说明理由:___________。
21.已知Ti3+可形成配位数为6的配合物。现有紫色和绿色两种含钛晶体的配合物,其组成均为TiCl3·6H2O。为测定这两种晶体的化学式,设计了如下实验:
a.分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液;
b.向两种溶液中分别滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀;
c.沉淀完全后分别过滤,经洗涤干燥后称量,发现绿色晶体产生沉淀的质量为紫色晶体产生沉淀质量的 。
则绿色晶体的配合物为____。
22.简要回答组成分子晶体、共价晶体的粒子各是什么___________?这些粒子通过什么键或作用力结合成晶体___________?
23.(1)碳元素的一种氢化物相对分子质量为26,其分子中的σ键与π键的键数之比为___。
(2)碳元素、氧元素分别与氢元素形成的最简单化合物中,沸点较高的为___(写化学式),原因是___。
(3)R为铬元素,R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02molAgCl沉淀。此配合物最可能是___。
A.[R(H2O)6]Cl3 B.[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O
C.[R(H2O)4Cl2]Cl·2H2O D.[R(H2O)3Cl3]·3H2O
(4)向含少量CuSO4的水溶液中逐滴滴入氨水,生成蓝色沉淀,反应的离子方程式为:___,继续滴加氨水至过量,沉淀溶解,得到深蓝色溶液,写出反应的离子方程式为:___。
24.(1)已知:
物质 性质
质硬,熔点:3200℃,沸点:4820℃
具有挥发性,熔点:,沸点:136.4℃
的熔沸点明显高于的原因是_______。
(2)六方氮化硼晶体结构(如下图)与石墨相似,都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电,原因是_______。
参考答案:
1.A
【详解】
A.Al、Mg、Ca均为金属晶体,金属晶体中金属离子的半径越小,离子所带电荷数越多,金属键越强,晶体的熔沸点越高,离子半径:,则熔点:,故A正确;
B.水为液态沸点,三者中沸点最高,故B错误;
C.晶体硅为共价晶体,单质硫和白磷为分子晶体,共价晶体的熔点高于分子晶体,故C错误;
D.三者均为共价晶体,原子的电负性越强,原子半径越小形成共价键越强,晶体的硬度越大,电负性:C>Si,共价键强度:C-C>C-Si>Si-Si,硬度:金刚石>碳化硅>硅,故D错误;
故选:A。
2.C
【详解】
A.由于晶体内部质点排列的有序性,所以晶体的某些物理性质具有各向异性的特点,故A错误;
B.晶体的形成都有一定的形成条件,如温度、结晶速率等,故B错误;
C.X射线衍射实验能够测出物质的内部结构,根据微粒是否有规则的排列可区分晶体与非晶体,故C正确;
D.晶体的自范性指晶体能自发地呈现多面体外形的性质,所谓自发过程,即自动发生的过程,不过自发过程的实现仍需要一定的外界条件,故D错误;
故选C。
3.D
【详解】
A.配位键是共价键的一种类型,是由一方提供空轨道,另一方提供孤电子对形成的共用电子对,故冠醚与碱金属离子之间的配位键属于共价键,A正确;
B.由图可知,中心原子K+周围形成了6个配位键,故其的配位数为6,B正确;
C.由题干信息可知冠醚是皇冠状的分子,则冠醚与碱金属离子形成配合物是一个配位阳离子,故所得到的晶体里还有阴离子,C正确;
D.由C项分析可知,该类化合物配合物晶体是由阴、阳离子组成的,故属于是离子晶体,D错误;
故答案为:D。
4.B
【详解】
A.以上底面面心Se原子为研究对象,在该晶胞中含有2个Mn原子与该Sn原子距离相等且最近,通过该平面可形成2个晶胞,因此与该Sn原子距离相等且最近的Mn原子有2×2=4个,即晶胞中Se原子的配位数为4,A错误;
B.晶胞中Mn原子与Se原子之间的距离为晶胞体对角线的,晶胞参数为a pm,则晶胞体对角线为,故晶胞中Mn原子与Se原子之间的距离为pm,B正确;
C.晶胞面对角线为,是4个Se原子半径和,故Se原子半径为,C错误;
D.该晶胞中含有Se原子数为:8×+6×=4,含有Mn原子数为4个,故晶体的密度ρ=,D错误;
故合理选项是B。
5.C
【详解】
A.全氮类物质具有超高能量及爆轰产物无污染等优点,因此全氮类物质为绿色能源,A正确;
B.一个氮原子中含有7个质子,所以每个中含有35个质子,B正确;
C.该物质由氮元素组成,属于单质不属于化合物,C错误;
D.和内部都含有氮氮共价键,结构中含有阳离子和阴离子,因此该物质含有离子键,D正确;
故选C。
6.A
【详解】
A.低温平衡正向移动,高压平衡正向移动,有利于铜氨液吸收CO,选项A正确;
B.高温低压,平衡逆向移动,不利于铜氨液吸收CO,选项B错误;
C.加快原料气的通入速率,接触时间短,不利于铜氨液吸收CO,选项C错误;
D.吸收效果与铜氨溶液的浓度有关,增大浓度平衡正向移动,选项D错误;
答案选A。
7.C
【详解】
干冰、白磷、氨基乙酸和固态属于分子晶体,和晶体硅属于共价晶体。故选C。
8.B
【详解】
A.X个数为,Y个数为1,则化学式为XY,故A正确;
B.该物质不属于晶体,没有不能形成重复的结构,故B错误;
C.X个数为,Y个数为,则化学式为XY3,故C正确;
D.X个数为,Y个数为,则化学式为X2Y,故D正确。
综上所述,答案为B。
9.B
【详解】
A.据图可知,Y位于立方体的4个顶点,根据均摊法,Y的个数为4×=,X位于体心,X的个数为1,X和Y的个数比为2:1,所以甲的化学式为X2Y,故A错误;
B.据图可知,A位于8个顶点,根据均摊法,A的个数为8×=1,B位于6个面心,B的个数为6×=3,C位于体心,个数为1,则A、B、C的个数比为1:3:1,故B正确;
C.在CsCl晶胞里,Cl-作简单立方堆积,Cs+填在立方体空隙中,正负离子配位数均为8,所以丙不是CsCl的晶胞,丙是NaCl的晶胞,故C错误;
D.乙中A位于立方体的顶点,B位于面心,在以A为中心的3个平面的4个顶点的B都和A距离相等且距离最近,所以这样的B有12个,故D错误;
故选B。
10.D
【详解】
A.稀有气体为单原子分子,不存在化学键,故A错误;
B.只含有共价键的化合物叫做共价化合物,共价化合物中一定不含有离子键,故B错误;
C.只含有共价键的化合物是共价化合物,故C错误;
D.化合物中只要含有离子键就是离子化合物,故D正确;
答案选D。
11.A
【详解】
A.金刚石、晶体硅和晶体锗都是共价晶体,硫是分子晶体,原子半径:,共价键的键能:C—C>Si—Si>Ge—Ge,熔点:金刚石>晶体硅>晶体锗>硫,A项正确;
B.、、和是组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量:,故熔点:,故B不正确;
C.、和分子间都存在氢键,分子之间的氢键作用最强,分子之间的氢键作用最弱,分子之间只存在范德华力,故沸点:,故C不正确;
D.白磷和冰是分子晶体,硬度小,金刚石和水晶是共价晶体,硬度大,D项不正确;
答案选A。
12.A
【详解】
A.晶体结构中的最小重复单元是晶胞,A正确;
B.由于晶胞要无隙并置排列,必然出现相邻晶胞共用粒子的情况,B错误;
C.大部分晶体是由平行六面体形晶胞无隙并置而成,但不是所有晶体,C错误;
D.不同晶体中的晶胞形状可能相同,但晶胞的大小不相同,如果形状和大小均相同,则是同一种晶胞,D错误;
答案选A。
13.AC
【详解】
A.由图可知,分子中含4个N原子、4个S原子,则该物质的分子式为S4N4,故A错误;
B.该化合物为分子晶体,熔沸点较低,故B正确;
C.分子中含有的S-S键为非极性键,故C错误;
D.N的非金属性比S强,则N的电负性比S的电负性强,故D正确;
故答案为AC。
14.AC
【详解】
A.由图示知,该反应的总方程式为:CH3OH+CO CH3COOH,催化剂是与反应物同时加入,且与反应物反应后又循环再生的物质,或开始加入,经过循环后最终又生成的物质,故HCo(CO)4、HI为催化剂,而不是CH3I,A错误;
B.H2O、CH3Co(CO)4均在过程中产生,且在下一步又被消耗,故为中间产物,B正确;
C.CH3Co(CO)4中心Co与4个CO配体形成配位键,故配位数为4,CH3COCo(CO)3H2O中心Co与3个CO配体、1个H2O配体之间形成配位键,故配位数也为4,C错误;
D.由图示知,CH3OH、CO为反应物,CH3COOH为最终生成物,故总方程式为:CH3OH+CO CH3COOH,D正确;
故答案选AC。
15.AD
【详解】
A. 金刚石晶体中碳原子个数与C-C键键数之比为1:0.5×4=1∶2,故A正确;
B. 氢化钠晶体结构与氯化钠晶体相似,忽略氯离子只看钠离子相当于面心立方最密堆积,与钠离子距离最近的钠离子共有12个,故B错误;
C. 某纳米钛铝合金,其结构单元如图甲所示(Al、Ti原子各有一个原子在单元内部),则该单元含有8× +2×+1×+1=个Ti原子,故C错误;
D. 金属铬的晶胞如图乙所示,已知铬的密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,该晶胞中Cr原子个数=8×+1=2,该晶胞中体对角线上的3个原子紧密相邻,设Cr原子半径为rpm,则晶胞棱长=pm,晶胞密度= ,晶胞体积V= ×1030pm3=×1030pm3,晶胞棱长=×1010pm=pm,则铬原子的半径r= pm,故D正确;
故选AD。
16.AC
【详解】
A.氢氧化铁胶体中滴入稀硫酸,先出现胶体的聚沉出现氢氧化铁红褐色沉淀, 该过程为物理过程,继续滴加氢氧化铁溶于硫酸得到硫酸铁溶于,只有一个化学变化,故A正确;
B.加氨水,发生反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续滴加氨水,氢氧化铜溶于氨水生成四氨合铜离子,存在两个化学变化,故B错误;
C.鸡蛋清溶液属于胶体,加硝酸出现胶体聚成出现白色沉淀,加热过程中蛋白质发生变性转变成黄色沉淀,只有一个化学变化,故C正确;
D.甲酸溶液中加氢氧化铜先发生酸碱中和反应,氢氧化铜溶解,加热后甲酸中的醛基被铜离子氧化生成氧化亚铜砖红色沉淀,涉及两个化学变化,故D错误;
故选:AC;
17. 和都是原子晶体,原子半径:,,则共价键键长:键键,键能:键键,所以熔点低于BN 1 2OH— +2I—+H2O 溶液酸碱性 反应i为放热反应,高于85℃时,平衡向逆反应方向移动,减小;反应ii中减小是影响平衡移动的主要因素,所以反应ii平衡也向逆反应方向移动,沉淀率下降
【详解】
(1)As在周期表的第4周期第ⅤA族,最外层电子的排布式是4s24p3,故答案为:4s24p3;
(2)砷化镓()和氮化硼()晶体都具有空间网状结构,硬度大,砷化镓与氮化硼属于同种晶体类型,均属于原子晶体,原子半径N<As,B<Ga,故N-B键的键长比As-Ga键的键长短,N-B键的键能更大,更稳定,所以氮化硼的熔点较高,故答案为:GaAs和BN都是原子晶体,原子半径:Ga>B,As>N,则共价键键长:Ga-As键>B-N键,键能:Ga-As键<B-N键,所以熔点GaAs低于BN;
(3)碘单质将氧化成,As的化合价从+3升到+5,自身被还原为碘离子,碘的化合价从0降到-1,根据化合价升降守恒及溶液的碱性环境,离子方程式为+I2 +2OH— +2I—+H2O,该反应为可逆反应,说明氧化还原反应的方向和溶液酸碱性有关,故答案为:1;2OH—;+2I—+H2O;溶液酸碱性;
(4)①“还原”过程中二氧化硫将H3AsO4转化为H3AsO3,反应的化学方程式为:H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4,故答案为:H3AsO4+H2O+SO2=H3AsO3+H2SO4;
②“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀,发生的主要反反应:i.Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH—(aq)+Q,ii.5Ca2++OH—+3 Ca5(AsO4)3OH-Q,高于85℃后,温度升高,反应i平衡逆向移动,c(Ca2+)下降,反应ii平衡逆向移动,Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降,故答案为:反应i为放热反应,高于85℃时,平衡向逆反应方向移动,c(Ca2+)减小;反应ii中c(Ca2+)减小是影响平衡移动的主要因素,所以反应ii平衡也向逆反应方向移动,沉淀率下降。
18.(1) CS2与CO2均为分子晶体,且分子结构相似,CS2的相对分子质量大于CO2,故CS2中的分子间作用力大于CO2
(2) NH3+HCl=NH4Cl 硫铵 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
(3)由于NH3溶于水中存在NH3+H2ONH3·H2O+OH-,加入适量NaOH,溶液中的OH-浓度增大,使得上述平衡逆向移动
(4) 2NH3+3O2=2HNO2+2H2O 2.35
【详解】
(1)
已知N是7号元素,故氮原子最外层电子的轨道表示式为,N原子最外层上有5个电子,其中未成对电子数为3,故氮气分子的电子式为:,由于CS2与CO2均为分子晶体,且分子结构相似,CS2的相对分子质量大于CO2,故CS2中的分子间作用力大于CO2,导致CS2熔点高于CO2,故答案为:;;CS2与CO2均为分子晶体,且分子结构相似,CS2的相对分子质量大于CO2,故CS2中的分子间作用力大于CO2;
(2)
向NaOH固体上滴几滴浓氨水,由于NaOH具有吸水性和电离出OH-抑制氨水的电离,故能产生NH3,浓盐酸液滴附近会出现白烟是由于NH3与HCl产生的NH4Cl白色固体小颗粒,发生反应的化学方程式为NH3+HCl=NH4Cl,浓硫酸液滴上方没有明显现象,一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体即NH3和H2SO4反应生成的硫酸铵或硫酸氢铵固体,其中所含的正盐即硫酸铵作一种化肥,其俗称为:硫铵,长期施用容易造成土壤酸化板结;FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀,一段时间后变成红褐色,是由于Fe(OH)2在空气中极易被氧化,转化为Fe(OH)3,故发生的反应包括Fe2++2NH3·H2O=Fe(OH)2↓+2NH和4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,故答案为:NH3+HCl=NH4Cl;硫铵;4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(3)
由于NH3+H2ONH3·H2O+OH-,在一定条件下,向水体中加入适量NaOH,溶液中的OH-浓度增大,使得上述平衡逆向移动,则可使NH3的脱除率增大,故答案为:由于NH3溶于水中存在NH3+H2ONH3·H2O+OH-,加入适量NaOH,溶液中的OH-浓度增大,使得上述平衡逆向移动;
(4)
在微生物作用下,蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2),根据氧化还原反应配平可得反应的化学方程式为:2NH3+3O2=2HNO2+2H2O,根据反应方程式可知,每生成1molHNO2转移电子数目为6mol,则若反应中有0.3mol电子发生转移,生成亚硝酸的质量为=2.35g,故答案为:2NH3+3O2=2HNO2+2H2O;2.35。
19. V形 sp3 8 CaTiO3 6 500a
【详解】
(1) 同一周期元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,氮N元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性较强,则第一电离能大小的顺序为F>N>O,第一电离能最大的F元素和最小的O元素组成一种只含极性键的化合物M的分子式为OF2,OF2分子中O原子的价层电子对数为4,孤对电子对数为2,则O原子的杂化方式为sp3杂化,分子的空间构型为V形;
(2)1个CN-内有碳碳叁键,含1个σ键和2个π键,[Zn(CN)4]2-有4个配位键是σ键,故1 mol [Zn(CN)4]2-含8mol σ键;
(3) 由晶胞结构可知,晶胞中钙离子的个数为1,钛离子的个数为8×=1,氧离子个数为12×=3,离子个数比为1:1:3,则钛酸钙的化学式为CaTiO3;1个钛离子周围有6个氧离子与其等距离且最近,正八面体边长等于晶胞边长的 倍,1 nm=103 pm,则该正八面体的边长为a×103 pm=500a pm;
(4)由晶胞结构可知,晶胞含有12× +2×+3=6个Fe原子,含有2个N原子,六棱柱的底面由6个正三角形构成,正三角形的高为x cm,每个正三角形的面积为x2 cm2,晶胞的体积为cm3,则晶胞的密度为g/ cm3,故答案为:。
20. 5种 氯原子结构与硫原子电子层数相同,但氯原子比硫原子多一个电子,原子半径氯原子小,更容易得到电子,因此氯元素的非金属性比硫强 B = 因为,始终,温度不变,K不变,所以
【详解】
(1)N原子最外层电子排布式为2s22p3,s轨道上的2个电子自旋相反,运动状态不同,p轨道有3种方向,所以有3种运动状态,即N原子最外层电子共有5种运动状态;上述平衡中物质,NH3和HCl常温下为气态,属于分子晶体,NH4Cl为离子化合物,在固态时属于离子晶体,故答案为5;NH4Cl;
(2)NH3中N原子与H原子以共价键结合,电子式为;
(3)由于氯原子结构与硫原子电子层数相同,但氯原子比硫原子多一个电子,原子半径氯原子小,更容易得到电子,因此氯元素的非金属性比硫强;
(4)化学平衡常数表达式为各生成物浓度的化学计量数次幂的乘积与各反应物浓度的化学计量数次幂的乘积的比值,则上述该反应的平衡常数表达式为;
(5)A图中,T2时先达到平衡,温度越高,反应越快,则T2大于T1,上述反应为吸热反应,则升高温度,平衡向正方向移动,c(NH3)应增大,所以A图错误;B图中T1先达到平衡,说明T1大于T2,升高温度时,平衡向正方向移动,c(NH3)增大,所以B图正确,故答案为B;
(6)因为,始终c(NH3)=c(HCl),温度不变,K不变,所以。
21.[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O
【详解】
由b.向两种溶液中分别滴入AgNO3溶液,均产生白色沉淀可知二者都与AgNO3溶液反应产生白色沉淀,说明两种配合物的外界中都含有Cl-。c.沉淀完全后分别过滤,经洗涤干燥后称量,发现绿色晶体产生沉淀的质量为紫色晶体产生沉淀质量的 ,所以二者配合物的外界中Cl-的个数分别为2和3,则内界中Cl-的个数分别为1和0,再由二者的配位数均为6可知,二者配体中的水分子数分别为5和6。根据题中的分子组成TiCl3·6H2O得到相应的化学式,绿色晶体的配合物为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O,紫色晶体的配合物为[Ti(H2O)6]Cl3。
综上所述,本题的正确答案为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O.
22. 分子、原子 分子晶体是由分子通过相邻分子间作用力形成晶体的,而原子晶体是原子和原子之间的共价键形成的
【详解】
组成分子晶体、共价晶体的粒子分别是分子、原子;分子晶体是由分子通过相邻分子间作用力形成晶体的,而原子晶体是原子和原子之间的共价键形成的。
23. 3:2 H2O 水分子间可以形成氢键,使沸点升高 B Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-
【详解】
(1)碳元素的一种氢化物相对分子质量为26,该氢化物为乙炔,其结构式为:,碳碳三键中有一个σ键,两个π键,其分子中的σ键与π键的键数之比为3:2,答案为:3:2;
(2)碳元素、氧元素分别与氢元素形成的最简单化合物是甲烷和水,其中沸点较高的为H2O,原因是水分子间可以形成氢键,使沸点升高,答案为:H2O;水分子间可以形成氢键,使沸点升高;
(3)R为铬元素,R的一种配合物的化学式为RCl3·6H2O。已知0.01molRCl3·6H2O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理,产生0.02molAgCl沉淀,说明1molRCl3·6H2O中能电离出2molCl-,此配合物最可能是[R(H2O)5Cl]Cl2·H2O,答案为B;
(4)向含少量CuSO4的水溶液中逐滴滴入氨水,生成蓝色氢氧化铜沉淀,反应的离子方程式为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH,继续滴加氨水至过量,沉淀溶解,得到深蓝色溶液,形成了四氨合铜离子,反应的离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,答案为:Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH,Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-。
24. 是原子晶体,是分子晶体,共价键比分子间作用力强 氮化硼晶体的层状结构中没有自动移动的电子
【详解】
(1)的熔沸点明显高于的原因是:是原子晶体,是分子晶体,共价键比分子间作用力强;
(2)六方氮化硼晶体结构与石墨相似,都是混合型晶体。但六方氮化硼晶体不导电,原因是:氮化硼晶体的层状结构中没有自动移动的电子。