碳的各種單質(zhì)化學(xué)性質(zhì)是否相同?為什么?(相同.因?yàn)橛赏N元素組成.) 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(20分)A物質(zhì)是實(shí)驗(yàn)室一種無色有毒的揮發(fā)性液體,由X、Y兩種短周期元素組成。A在空氣中極易著火生成B氣體和C氣體;A不溶于水,但加熱到423K可以和水反應(yīng),生成B氣體和D氣體,D只含兩種元素,其中一種是Y。在交流放電的情況下,分解生成E氣體、F固體兩種物質(zhì),E物質(zhì)和B化學(xué)式量幾乎相等,含Y元素約72.7%;F是環(huán)狀單質(zhì)分子,具有冠狀結(jié)構(gòu),易溶于A,F(xiàn)的式量約是C的4倍。E可在液氮條件下與HBr于77K生成含雙鍵結(jié)構(gòu)的物質(zhì)G,冷卻至室溫可得G的環(huán)狀三聚體H。

6-1  寫出A、B、C、D、E、F、G、H的結(jié)構(gòu)簡式。

6-2  用X射線衍射法測得F的晶體為正交晶系,晶胞參數(shù)a=1048pm,b=1292pm,c=2455pm。已知該物質(zhì)的密度為2.07g?cm-3。計(jì)算每個晶胞中F分子的數(shù)目。

6-3  自發(fā)現(xiàn)富勒烯以來,其神奇的結(jié)構(gòu)和性能引起了人們對碳原子團(tuán)簇廣泛和深入的研究。除了碳原子團(tuán)簇之外,其它元素的原子團(tuán)簇是否也具有類似碳原子團(tuán)簇的奇異的特性,這是個十分有趣的研究課題。F物質(zhì)有很多同分異構(gòu)體,在實(shí)驗(yàn)手段受到各種條件的限制時,理論研究是一種重要的補(bǔ)充。廈門大學(xué)化學(xué)系對F物質(zhì)的原子團(tuán)簇進(jìn)行了理論計(jì)算,發(fā)現(xiàn)除了冠狀結(jié)構(gòu)外還有多種結(jié)構(gòu)。其中一種X具有2次對稱軸,以及兩個包含對稱軸的對稱面,一配位和三配位原子數(shù)目相等;另外一種Y是一種椅式結(jié)構(gòu)原子團(tuán)簇增加2個原子形成,也具有二次對稱軸,對稱面和對稱軸垂直。請畫出這兩種結(jié)構(gòu)的原子團(tuán)簇。

6-4  五氟化砷AsF5(2.93g)和上述物質(zhì)F(0.37g)用四氮化四硫S4N4(0.53g)在液態(tài)SO2溶劑中發(fā)生完全的反應(yīng),溶劑和揮發(fā)性產(chǎn)物被泵抽出后得黃色固體殘留物L(fēng)(3.08g),分析J知其含有:As 28.04%,F(xiàn) 42.70%,N 5.25%,經(jīng)分析L是離子化合物,陰離子為正八面體結(jié)構(gòu),陽離子為兩種元素組成,結(jié)構(gòu)是直線形。固體L(0.48g)溶于液態(tài)二氧化硫,和疊氮化銫CsN3(0.31g)完全反應(yīng),收集應(yīng)釋放出得氮?dú)庥?6.5kPa、298K為67.1cm3。反應(yīng)混合物過濾得難溶藍(lán)黑色纖維狀固體J(0.16g)。分析J知其含有2種元素,其中含N 30.3%。紅外光譜、X射線粉末衍射結(jié)果表明抽出SO2后殘留物是六氟砷(V)酸銫。

(1)L的實(shí)驗(yàn)式是什么?

(2)提出L的結(jié)構(gòu)式;

(3)寫出配平的生成L的方程式;

(4)1mol L發(fā)生轉(zhuǎn)化時生成氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量;

(5)J的化學(xué)式;

(6)寫出n mol L生成J的普遍離子方程式。

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(2011?金臺區(qū)模擬)I、圖1各物質(zhì)是中學(xué)化學(xué)中常見的物質(zhì),甲、乙均是離子化合物,且陰、陽離子個數(shù)比為1:1.甲是發(fā)酵粉的主要成分,乙是一種常用的化肥.B、D常溫常壓下是氣體.請回答下列問題:

(1)甲的俗名是
小蘇打
小蘇打

(2)A、D物質(zhì)的水溶液分別滴入酚酞試液后,溶液均顯紅色,說明溶液均顯
堿性
堿性
性,其原理是否相同?請用必要的文字加以解釋并寫出離子方程式:
不同,A溶液顯堿性是因?yàn)樘妓岣x子發(fā)生水解,CO32-+H2O?HCO3-+OH-,D溶液顯堿性是因?yàn)椋篘H3?H2O?NH4++OH-
不同,A溶液顯堿性是因?yàn)樘妓岣x子發(fā)生水解,CO32-+H2O?HCO3-+OH-,D溶液顯堿性是因?yàn)椋篘H3?H2O?NH4++OH-

(3)向飽和氯化鈉溶液中通入氣體D至飽和后,再通入足量的氣體B可制得物質(zhì)甲,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaCO3+NH4Cl
NaCl+NH3+CO2+H2O=NaCO3+NH4Cl

II、甲醇是一種可再生能源,具有開發(fā)和應(yīng)用的廣闊前景,工業(yè)上一般可采用如下反應(yīng)來合成甲醇:
CO(g)+2H2(g)→CH3OH(g).
(1)分析該反應(yīng)并回答下列問題:
①平衡常數(shù)表達(dá)式為K=
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)
c(CH3OH)
c(CO)×c2(H2)

②下列各項(xiàng)中,不能夠說明該反應(yīng)已達(dá)到平衡的是
d
d
(填序號).
a.恒溫、恒容條件下,容器內(nèi)的壓強(qiáng)不發(fā)生變化
b.一定條件下,CH3OH分解的速率和CH3OH生成的速率相等
c.一定條件下,CO、H2和CH3OH的濃度保持不變
d.一定條件下,單位時間內(nèi)消耗2mol CO,同時生成1mol CH3OH
(2)圖2是該反應(yīng)在不同溫度下CO的轉(zhuǎn)化率隨時間變化的曲線.

①該反應(yīng)的焓變△H
0(填“>”、“<”或“=”).
②T1和T2溫度下的平衡常數(shù)大小關(guān)系是K1
K2(填“>”、“<”或“=”).
③若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
b
b

a.升高溫度
b.將CH3OH(g)從體系中分離
c.使用合適的催化劑d.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大
(3)已知在常溫常壓下:
①2CH3OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+4H2O(g)△H=-a kJ?mol-1
②2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)△H=-b kJ?mol-1
③H2O(g)=H2O(l)△H=-c kJ?mol-1
則CH3OH(l)+O2(g)=CO(g)+2H2O(l)△H=
b-a-4c
2
b-a-4c
2
kJ?mol-1
(4)2009年10月,中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所在甲醇燃料電池技術(shù)方面獲得新突破,組裝出了自呼吸電池及主動式電堆.甲醇燃料電池的工作原理如圖3所示.
①該電池工作時,b口通入的物質(zhì)為
CH3OH
CH3OH
,c口通入的物質(zhì)為
O2
O2

②該電池正極的電極反應(yīng)式為:
O2+4e-+4H+=2H2O
O2+4e-+4H+=2H2O

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