碳元素是構成物質種類最多的一種元素,許多物質與我們的生活息息相關.
(1)氫氣作為一種清潔能源,必須解決它的儲存問題,C60可用作儲氫材料.已知金剛石中的C-C的鍵長為154.45pm,C60中C-C鍵長為145~140pm,有同學據(jù)此認為C60的熔點高于金剛石,你認為是否正確
 
,理由是
 

(2)科學家把C60和鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖所示,該物質在低溫時是一種超導體.寫出基態(tài)碳原子的電子排布圖
 
,該物質的K原子和C60分子的個數(shù)比為
 

(3)繼C60后,科學家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子電負性由大到小的順序是
 
.Si60分子中每個硅原子只跟相鄰的3個硅原子形成共價鍵,且每個硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結構,則Si60分子中π鍵的數(shù)目為
 

(4)Fe(CO)5是一種常見的配合物,可代替四乙基鉛作為汽油的抗爆震劑.
①寫出CO的一種常見等電子體分子的結構式
 
;兩者相比較沸點高的為
 
(填分子式).
②Fe(CO)5在一定條件下發(fā)生反應:Fe(CO)5(s)═Fe(s)+5CO(g),已知:反應過程中,斷裂的化學鍵只有配位鍵,由此判斷該反應所形成的化學鍵類型為
 

(5)NiXO晶體晶胞結構為NaCl型,由于晶體缺陷,x值為0.88,晶胞邊長為4.28×10-10m.晶胞中兩個Ni原子之間的最短距離為
 
m(精確至0.01).若晶體中的Ni分別為Ni2﹢、Ni3﹢,此晶體中Ni2﹢與Ni3﹢的最簡整數(shù)比為
 
考點:晶胞的計算,元素電離能、電負性的含義及應用,配合物的成鍵情況
專題:化學鍵與晶體結構
分析:(1)根據(jù)分子晶體的熔點與共價鍵的鍵能無關,
(2)根據(jù)電子排布規(guī)律,寫出碳原子電子排布圖;根據(jù)晶胞的分配原則計算出每個晶胞結構各離子的個數(shù),
(3)根據(jù)同一周期,同一主族,元素電負性變化規(guī)律,比較元素電負性大。桓鶕(jù)每個硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結構,得出每個硅原子只有
1
2
個π鍵;
(4)①由等電子體定義可知CO的一種常見等電子體為氮氣,CO為極性分子熔點高;
②斷裂配位鍵后,配體變?yōu)镃O,中心原子結合成金屬晶體;
(5)由于NiXO晶體晶胞結構為NaCl型,所以晶胞中兩個Ni原子之間的最短距離為晶胞面對角線的
1
2
,晶胞面對角線則可由晶胞棱邊長求得,根據(jù)NiXO中化合價代數(shù)和為零可求得晶體中Ni2﹢與Ni3﹢的最簡整數(shù)比;
解答: 解:(1)盡管C60中C-C鍵的鍵能可能大于金剛石,但其熔化時并不破壞化學鍵,因此比較鍵能沒有意義,
故答案:不正確,C60是分子晶體,熔化時不需破壞化學鍵;  
(2)碳原子的原子序數(shù)為6,其電子排布式:; 在晶胞中,K原子和C60分子的個數(shù)比為(12÷2):(8÷8+1)=3:1,
故答案:;3:1;
(3)同一周期,從左到右,電負性逐漸增大,同一主族,從上到下,電負性逐漸減小,因此,原子電負性由大到小的順序是:N>C>Si,根據(jù)題意,每個硅形成的這3個鍵中,必然有1個雙鍵,這樣每個硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結構.顯然,雙鍵數(shù)應該是Si原子數(shù)的一半,而每個雙鍵有1個π鍵,顯然π鍵數(shù)目為30.
故答案:N>C>Si;30.
(4)①CO的等電子體為氮氣,氮氣的結構式為N≡N,對于相對分子質量相等的分子晶體而言,極性分子沸點高,CO為極性分子,氮氣為非極性分子,CO的沸點高,
故答案為:N≡N;CO;
②此配體的中心原子為金屬原子,由于斷裂的是中心原子和配體之間的配位鍵,所以斷裂后配體形成CO,中心原子間形成金屬鍵成為金屬晶體,故答案為:金屬鍵;
(5)由于NiXO晶體晶胞結構為NaCl型,所以晶胞中兩個Ni原子之間的最短距離為晶胞面對角線的
1
2
,由晶胞棱邊長可求得晶胞面對角線為長為:
2
×
4.28×10-10m,所以
1
2
×
2
×
4.28×10-10m=3.03×10-10m,設晶體中Ni2﹢與Ni3﹢的最簡整數(shù)比為x:y,根據(jù)NiXO中化合價代數(shù)和為零可知,
2x+3y
x+y
×0.88=2
,由此解得x:y=8:3,故答案為:3.03×10-10;8:3;
點評:本題主要考查了電離能、電負性、電電子排布圖、分子的空間構型、晶胞結構的計算等,試題涉及的知識點較多,學生做起來有些困難.
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

常溫下稀溶液中FeCl3水解方程式為Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,能使c(Fe3+)增大的是( 。
A、加入少量的H2SO4溶液
B、加水稀釋
C、加熱
D、加入少量NaOH溶液

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科目:高中化學 來源: 題型:

某溫度下,可逆反應mA(g)+nB(g)?pC(g)的平衡常數(shù)為K,下列對K的說法正確的是( 。
A、若縮小反應器的容積,能使平衡正向移動,則K增大
B、K值越大,表明該反應越有利于C的生成
C、溫度越高,K越大
D、如果m+n=p,則K=1

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列氣體可用同一裝置制取和收集的是( 。
A、H2和SO2
B、H2 和 C2H2
C、NH3 和C2H4
D、Cl2 和C2H4

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列敘述正確的是( 。
A、分子式為C4H8有機物最多存在4個C-C單鍵
B、均是芳香烴,既是芳香烴又是芳香化合物
C、分子組成相差一個-CH2-,因此是同系物關系
D、分子式為C2H6O的紅外光譜圖上發(fā)現(xiàn)有C-H鍵和C-O鍵的振動吸收,由此可以初步推測有機物結構簡式為C2H5-OH

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科目:高中化學 來源: 題型:

目前正研究利用催化技術將尾氣中的NO和CO轉變成CO2和N2,化學方程式如下:
2NO+2CO
催化劑
2CO2+N2+Q.為了測定在某種催化劑作用下的反應速率,在某溫度下用氣體傳感器測得不同時間的NO和CO濃度如下表:
時間/s 0 1 2 3 4 5
c(NO)/mol?L-1 1.00×10-3 4.50×10-4 2.50×10-4 1.50×10-4 1.00×10-4 1.00×10-4
c(CO)/mol?L-1 3.60×10-3 3.05×10-3 2.85×10-3 2.75×10-3 2.70×10-3 2.70×10-3
請回答下列問題(均不考慮溫度變化對催化劑催化效率的影響):
(1)前2s內(nèi)的平均反應速率v(N2)=
 
;
(2)假設在密閉容器中發(fā)生上述反應,達到平衡時下列措施能提高CO轉化率的是
 
;
A.選用更有效的催化劑            B.升高反應體系的溫度
C.降低反應體系的溫度            D.縮小容器的體積
(3)研究表明:在使用等質量催化劑時,增大催化劑比表面積可提高化學反應速率.為了分別驗證溫度、催化劑比表面積對化學反應速率的影響規(guī)律,某同學設計了三組實驗,部分實驗條件已經(jīng)填在下面實驗設計表中;請在下表空格中填入剩余的實驗條件數(shù)據(jù).
實驗
編號
T/℃ NO初始濃度
(mol?L-1
CO初始濃度
(mol?L-1
催化劑的比表面積
( m2?g-1
280 1.20×10-3 5.80×10-3 82
 
 
 
124
350
 
 
124
(4)請在圖中畫出表中的三個實驗條件下混合氣體中CO濃度隨時間變化的趨勢曲線圖,并標明各條曲線的實驗編號.
(5)消除一氧化氮可以用在水的存在下通入氧氣加以除去.現(xiàn)將標準狀況下的一試管一氧化氮氣體倒置于水中,慢慢通入氧氣,溶液充滿整個試管,若不考慮溶質的擴散,則試管內(nèi)稀硝酸的濃度為
 
mol?L-1;若繼續(xù)通入氧氣,將試管內(nèi)溶液排除一半,則剩余稀硝酸的濃度為
 
mol?L-1
(6)利用氨氣的還原性也可以除去氮氧化合物(NOx),當氨氣與NOx等物質的量恰好反應生成氮氣和水,則x=
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

電解原理和原電池原理是電化學的兩個重要內(nèi)容.某興趣小組做如下探究實驗:

Ⅰ.(1)如圖1為某實驗小組依據(jù)氧化還原反應:(用離子方程式表示)
 
;設計的原電池裝置,反應前,電極質量相等,一段時間后,兩電極質量相差12g,導線中通過
 
mol電子.
(2)其他條件不變,若將CuCl2溶液換為NH4Cl溶液,石墨電極反應式為2H++2e-=H2↑,這是由于NH4Cl溶液顯
 
(填“酸性”“堿性”或“中性”),用離子方程式表示溶液顯此性的原因
 

(3)如圖2其他條件不變,若將鹽橋換成彎銅導線與石墨相連成n型,則乙裝置中與銅線相連石墨電極上發(fā)生的反應式為
 

Ⅱ.如圖3所示裝置,通電5min后,第③極增重2.16g,同時在A池中收集到標準狀況下的氣體224mL.請完成下列問題:
①第②極上生成的物質為
 
mol.
②寫出第①極上發(fā)生反應的電極反應式
 

③設A池中原混合液的體積為200mL,則通電前A池原混合液中Cu2+的濃度為
 
mol/L.

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科目:高中化學 來源: 題型:

某溫度時,在2L容器中X、Y、Z三種物質的物質的量隨時間的變化曲線如圖所示.根據(jù)圖中數(shù)據(jù),試回答:
(1)反應在2min內(nèi)用3種物質表示的速率
v(X)=
 
,v(Y)=
 
,v(Z)=
 

(2)容器內(nèi)的反應物是
 

(3)寫出該反應的化學方程式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列有關物質性質、應用的說法中正確的是( 。
A、SiO2既能溶于NaOH溶液又能溶于HF,說明SiO2是兩性氧化物
B、濃硫酸能干燥SO2等氣體,說明濃硫酸具有吸水性
C、SO2氣體具有漂白性,通入紫色石蕊溶液中能使溶液先變紅后褪色
D、自來水廠可用明礬對水進行消毒殺菌

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