19化学高中真题答案

问题1:人工元素中的丰收年,一年内获得了114号、116号、118号三个新元素。根据已知的原子结构定律,118元素应该是_ _族元素,其单质在常温常压下最有可能处于_ _(气体、液体、固体)状态。最近传闻俄罗斯合成了元素166。如果已知原子结构规律不变,这个元素应该是_ _周期中_ _族的元素。

第二个问题是金属多卤化物中一般不含F离子,但少数含F离子的多卤化物可以稳定存在,BaFBr就是一个例子。在BaFBr晶体的四方晶胞(a=b≠c,α=β=γ= 90°)中,Ba离子占据了靠近体心和晶胞顶点的位置,F离子在晶体中形成了一层一层的方形网格,Br离子可以看作类似于F离子的网格,不同的是Br离子以ABAB型堆积。问:

1,你认为金属多卤化物中一般没有F离子的主要原因是什么?

2.在右边的方框中画出BaFBr的晶胞:

3.晶体中同一离子的空间环境是否相同?

4.F和Br离子的阳离子配位数分别是多少?

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第三题(18分)碳化硅(SiC)俗称“金刚砂”,其结构和性质与钻石相似。在其空间结构中,碳和硅原子交替排列,碳化硅的晶胞如右图所示(其中●为碳原子,○为硅原子)。已知碳原子半径为7.7× 10-11m,硅原子半径为1.17× 10m,SiC晶体密度为3.217g/cm3)。

1.SiC是晶体,碳和硅原子的杂化类型都一样,键角都一样。三个碳原子和三个硅原子交替形成式(船,椅子)的六元环。

2.如右图所示,从立方体对角线的角度,画出碳、硅原子在一维空间的分布规律(注意原子的比例和相对位置,至少画两个周期)。

3.从垂直于对角线的平面观察一层碳原子的分布。请画出碳原子在二维平面的分布规律(用●表示,画出至少15个原子,假设各层碳原子分别相切);

计算二维空间中原子数、切点数和间隙数之间的比例关系

然后考虑片层结构顶部和底部与其相邻的两个碳原子片层。这两层碳原子会投影到所画层的(原子,切线,间隙)上,这两层的碳原子是(相对的,交错的)。

4.如果我们考虑以一个硅原子为中心,设SiC晶体中硅原子与其最近的碳原子之间的最近距离为d,那么硅原子旁边的第二层有两个原子,与中心原子的距离为,它们都是原子。

5.如果假设碳、硅原子是刚性球体,在晶体中相切,请根据碳、硅原子的半径计算出SiC的密度,然后根据理论值计算出偏差,并对偏差的原因做出合理的解释。

6.要估算SiC晶体整个空间的原子百分比,我们只需要给出一个5%以内的区间。

问题4。(6分)

金属铌能与卤素形成簇合物,下图为NbaXb的三个结构单元。它们的* * *特征是6个Nb原子形成一个八面体骨架,卤原子通过双桥基(-x-)或三桥基()与Nb原子相连,结构单元通过双桥基相连。请根据图片写出以下三种物质的化学式:

问题5。(9分)

阅读关于光合作用和葡萄糖的材料,回答下列问题:

1.光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢,生物体生命活动所需的有机物和能量从根本上来源于光合作用。在绿色植物的光合作用中,每释放一个氧分子就会吸收8个波长为6.88×10-7m-7m的光子(一个光子的能量为E = HC/λ,H = 6.63× 10-34J?s),同时,每释放1mol O2,植物储存469kJ的能量。

2.糖是体内主要的能量来源,人体所需的全部热量的70%由糖提供。理论上,每摩尔葡萄糖在体内完全氧化时,释放的热量为2872kJ。葡萄糖完全氧化分解时的能量变化方程为:

c6h 12o 6+6o 2+38 h3po 4+38 ADP→6 CO2+44H2O+38 ATP

ATP+H2O→ADP+H3PO4+30.6kJ

(3)假设光合作用的逆过程设计为原电池,O2在一个电极上还原成水,葡萄糖在另一个电极上氧化成CO2,原电池的电动势为1.24V..

1.估算绿色植物光合作用的能量转换效率(保留3位有效数字)

2.葡萄糖在人体内完全氧化分解时,能量利用率为(保留3位有效数字)。

3.写出原电池正负极的电极反应式和总反应式。

问题6 (6分)

在极性分子中,正电荷重心与负电荷重心之间的距离称为偶极长度,通常用d表示,极性分子的极性强弱与偶极长度和正电荷(或负电荷)重心的电量(q)有关,一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极子长度与偶极子一端电荷的乘积,即μ=d?问.尝试回答以下问题:

在1的四个分子中。O3、SF6、CH2Cl2和P4O6,μ = 0为;

2.对硝基氯苯、邻硝基氯苯和间硝基氯苯的偶极矩顺序为:

3.实验结果表明,μ pf3 = 1.03德拜,μ bcl3 = 0德拜。所以PF3分子处于构型,BC13分子处于构型。

4.抗癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构,Pt位于中心,NH3和Cl分别位于四边形的四个角。已知这种化合物有两种异构体,棕色的是μ > 0,黄色的是μ=0。试画两种异构体的构型图,比较它们在水中的溶解度。

配置图:浅黄色、棕黄色;在水中的溶解度更大。

问题7 (12)

1.叠氮离子N3-是由NO3 -离子或N2O通过氨基钠在一定温度下合成的。试着写出这些反应的离子方程式。

2.N在2中的氧化数是多少?N3离子?氮原子(中心)采取什么样的杂化类型?写出两种与N3离子同为等电子的物质;

3.3有哪些可能的* * *振动结构。HN3?表示每个* * *振动结构中所有原子的形式电荷。讨论HN3分子中三个氮原子间的键长。

4.离子型叠氮化物不稳定,但可在室温下操作,可用作机动车的“气囊”。为什么?

5.氮气的大规模制备是通过液态空气的分馏来实现的。随着氮气的广泛使用,人们仍然迫切需要建立一种比空气液化和分馏成本更低的制备工艺。请想象一下在室温下从空气中分离氮气和氧气的方法(有必要的解释)。

问题8。(19)在学习了等径球的最密堆积(立方体最密堆积A1和六角形最密堆积A3)后,有同学提出了另一种最密堆积形式Ax。如右图所示,是以Ax叠片式的形式,然后在第一层的缝隙上叠第二层。请根据Ax的累加形式回答:

1.计算层状结构中的球数(如右图所示),

2.间隙数量与切点数量的比率

2.在Ax堆积中会形成规则的八面体空洞和规则的四面体空洞。请在切片图中画出八面体间隙(使用?)和正四面体空洞(用x表示),并确定球体数、正八面体空洞数和正四面体空洞数之比。

3.指出Ax堆叠中颗粒的配位数。

4.计算Ax堆叠的原子空间利用率。

5.计算正八面体和正四面体的间隙半径(可填充球的最大半径,设等径球的半径为r)。

6.已知金属Ni的晶体结构为Ax堆垛,Ni的原子半径为124.6pm,计算金属Ni的密度。(镍的相对原子质量是58.70)

7.如果CuH晶体中Cu+的堆积形式为Ax型,则H-填充在间隙中,配位数为4。H填补了怎样的缺口,占有率如何?

8.当同学把这个Ax累加形式告诉老师时,老师说Ax要么是A1,要么是A3。你觉得是哪种,为什么?

问题9: NO2是一种奇电子分子,在413K以下可以二聚成无色的反磁性气体N2O4,超过423K就会分解。第一艘登月飞船的液体推进系统采用N2O4作为氧化剂,其主要燃料是肼。N2O4是只有固态的纯物质,熔点264K,沸点294K。X射线衍射分析结果表明,N2O4分子具有平面结构,所有N-O键长相等。N2O4在液态时,可以弱解离形成亚硝酰硝酸酯。

1.写出登月飞船液体推进系统中N2O4主要反应的方程式;

2.解释N2O4分子中N原子的杂化方式和成键;N2H4分子是否具有与N2O4相似的空间构型,为什么。

3.无水硝酸铜可以通过将铜溶解在乙酸乙酯的N2O4溶液中来制备,并且写出了该制备反应的化学方程式。

第一个问题的答案:七;零;齐;八;通过

第二个问题是金属多卤化物中一般不含F离子,但少数含F离子的多卤化物可以稳定存在,BaFBr就是一个例子。在BaFBr晶体的四方晶胞(a=b≠c,α=β=γ= 90°)中,Ba离子占据了靠近体心和晶胞顶点的位置,F离子在晶体中形成了一层一层的方形网格,Br离子可以看作类似于F离子的网格,不同的是Br离子以ABAB型堆积。问:

1,你认为金属多卤化物中一般没有F离子的主要原因是什么?

2.在右边的方框中画出BAFF BR的晶胞:(4分)

3.晶体中同一离子的空间环境是否相同?

4.F和Br离子的阳离子配位数分别是多少?

f离子是4,Br离子是5(各2分)。

第三个问题是1。原子SP3109 28 '椅子(每个0.5分)。

2.(间隙长度等于碳和硅原子直径之和)(2分)

3.如右图所示,一个碳原子被六个碳原子(2点)1︰3︰2(1点)包围,中间有交错的空隙(1点)。

4.122D/3硅(每个1分)

5.单位细胞质量为4×(12.01+28.09)/na g,

单胞体积为[(1.17+0.77)×10-8×4/]3c m3,

密度是2.96(2点)

偏差:(2.96-3.217)/3.217 =-7.94%(数据可能有偏差,但要给出负号)(1)。

密度小是指实际单位晶胞体积小于计算值,即碳原子和硅原子之间的距离应该小于这两个半径。其实碳和硅原子之间是有价键的,不能假设成相切(相交)。(2分)

6.38.3% ~ 41.7%(用原子体积与晶胞体积之比)

四个问题。nb6f 15nb 6 cl 14nb 6 I 11(各2分)。

五个问题。1.33.7% (3个点)

2.40.5% (3分)

3.正极O2+4h+4e → 2h2o (1)

负极c6h 12o 6+6h2o-24e→6 CO2+24h+(1分)

总反应c6h 12o 6+6 O2→6 CO2+6 O2(1分)。

六题1。SF6,P4O6(2分,1分每多一个或少一个)

2.相邻>之间>对(1点)

3三角形圆锥平面三角形(1点)

4.(1)谭(1)

问题7:1.3 NH 2-+NO3-= N3-+3OH-+NH3;2nh2-+N2O = n3-+OH-+NH3 (3分,H2O在产品中,1分不含NH3)

2.2中N的氧化数。N3 - is-1/3,所有的N原子都采用sp杂化。n3-的等电子物种,如CO2、N2O和NO2++。(3分)

3.HN3:根据稀有气体的结构,每个原子最外层电子之和N0 = 2+3× 8 = 26,而每个原子价电子之和NV = 1+3× 5 = 16,所以成键数为(26-16)/2 = 5,孤对。* * *的振动结构(如右图):由于N(a)-N (b)的键能级为1.5,N (b)-N(c)的键能级为2.5,所以N (a)-N (b)的键长比N (a)-N (c)的键长长。(3分)

4.虽然离子型叠氮化合物在常温下可以存在,但在受热或受冲击时会分解成氮气和金属(不会爆炸),因此可以用作“气囊”。(1)

5.可采用物理吸附法或化学反应法,如分子筛吸附氧气;用合成氧载体吸氧或用乙基蒽醇与氧气反应生成H2O2,然后释放氧气。(2分,方法1分,表示1分,只答一类)

八个问题。1.1: 1: 2 (2点)

一个球参与四个缺口,一个缺口被四个球包围;一个球参与四个切点,一个切点被两个球使用。

2.该图被省略。正八面体中心的投影是平面的中心,正四面体中心的投影是平面的切点。

1:1:2(2点)

一个球参与六个正八面体缺口,一个正八面体缺口被四个球包围;一个球参与八个正四面体间隙,一个正四面体间隙被四个球包围。

3.球的配合号码是12(1分)。

已经协调了四个平面,围绕中心球体的四个缺口上下叠加,有***12。

4.74.05% (3分)

底面由四个相邻球的中心构成,间隙中球的中心为上底面的中心,形成正四棱柱。如果球的半径为r,正四棱柱的边长为2r,高为r. * * *包含1个球(4个球1/4,1个球1/2),空间利用率高。

5.正八面体间隙为0.414r,正四面体间隙为0.225r. (4分)

6 . 8 . 91克/立方厘米(3点)

根据问题4,正四棱柱的质量为58.70/NAg,体积为1.094× 10-23cm3。

7.h-填充在正四面体间隙中,占50%(2分)

四面体是4配位,八面体是6配位,四面体的间隙数是小球数的两倍。

8.AX是A1。以一个中心球周围的四个小球的中心为顶点组成一个正方形,再在其上面取两层,这就是顶点面中心的堆积形式。底层和第三层的中心球为面心,周围的四个球为顶点,第二层(四个缺口上)的四个球为边心。(2分)

也可以取四个相邻的球作为正方形边的中点(顶点为正八面体间隙),然后取两层,形成与上述大小相同的立方体。球位于主体的中心和边缘的中心,但实际上与顶点表面的中心的差是1/2个单位。

九。1.N2O4+2N2H4 = = = 3N2+4H2O

2.2中的n。N2O4采用sp2杂化,有五个σ键(一个N-N键和四个N-H键)和一个键。N2H4分子中的n个原子是sp3杂化,六个原子不可能是* * *平面。

3.Cu+2N2O4===Cu(NO3)2+2NO↑

N2O4自电离N2O4 NO++NO3-,Cu与N2O4反应失去电子生成NO+,释放出NO和Cu(NO3)2。