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.. .. 甲烷的分子結(jié)構(gòu): H H 分子式:CH4. 電子式:H:C:H 結(jié)構(gòu)式H-C-H H H 正四面體結(jié)構(gòu) 鍵角109028 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

[化學(xué)-選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
硅是重要的半導(dǎo)體材料，構(gòu)成了現(xiàn)代電子工業(yè)的基礎(chǔ)．請(qǐng)回答下列問題：
（1）基態(tài)Si原子中，電子占據(jù)的最高能層符號(hào)為
M
M
，該能層具有的原子軌道數(shù)為
9
9
、電子數(shù)為
4
4
．
（2）硅主要以硅酸鹽、
二氧化硅
二氧化硅
等化合物的形式存在于地殼中．
（3）單質(zhì)硅存在與金剛石結(jié)構(gòu)類似的晶體，其中原子與原子之間以
共價(jià)鍵
共價(jià)鍵
相結(jié)合，其晶胞中共有8個(gè)原子，其中在面心位置貢獻(xiàn)
3
3
個(gè)原子．
（4）單質(zhì)硅可通過甲硅烷（SiH4）分解反應(yīng)來(lái)制備．工業(yè)上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介質(zhì)中反應(yīng)制得SiH4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
．
（5）碳和硅的有關(guān)化學(xué)鍵鍵能如下所示，簡(jiǎn)要分析和解釋下列有關(guān)事實(shí)：
化學(xué)鍵 C-C C-H C-O Si-Si Si-H Si-O
鍵能/（kJ?mol-1） 356 413 336 226 318 452
①硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠(yuǎn)不如烷烴多，原因是
C-C鍵和C-H鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定．而硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成．
C-C鍵和C-H鍵較強(qiáng)，所形成的烷烴穩(wěn)定．而硅烷中Si-Si鍵和Si-H鍵的鍵能較低，易斷裂，導(dǎo)致長(zhǎng)鏈硅烷難以生成．
．
②SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是
C-H鍵的鍵能大于C-O鍵，C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定．而Si-H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si-O鍵，所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵
C-H鍵的鍵能大于C-O鍵，C-H鍵比C-O鍵穩(wěn)定．而Si-H鍵的鍵能卻遠(yuǎn)小于Si-O鍵，所以Si-H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強(qiáng)的Si-O鍵
．
（6）在硅酸鹽中，SiO
 
4-
4
四面體（如下圖（a））通過共用頂角氧離子可形成島狀、鏈狀、層狀、骨架網(wǎng)狀四大類結(jié)構(gòu)型式．圖（b）為一種無(wú)限長(zhǎng)單鏈結(jié)構(gòu)的多硅酸根，其中Si原子的雜化形式為
sp3
sp3
，Si與O的原子數(shù)之比為
1：3
1：3
，化學(xué)式為
SiO32-
SiO32-
．

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甲烷和新戊烷的一氯代物都只有一種，觀察兩者的結(jié)構(gòu)，可將新戊烷視為CH4上的四個(gè)H被甲基取代后的產(chǎn)物，這樣在空間處于一種對(duì)稱的結(jié)構(gòu)。與之相似還有一系列具有這種結(jié)構(gòu)的烷烴，都可將其視為將前一個(gè)烷烴上的氫原子全部被甲基取代后所得的產(chǎn)物，隨著碳原子個(gè)數(shù)的增加，最終在空間形成一種“球狀”結(jié)構(gòu)。填寫下列空白：

（1）該系列烷烴依次為：①CH4、②C5H12、③              、④……

（2）隨著該系列中碳原子個(gè)數(shù)的增加，C％（含碳量）的變化是                

（填寫“增大”“減小”“不變”），最終含量值趨向                 。

（3）請(qǐng)寫出該系列碳原子數(shù)在200以內(nèi)的相對(duì)分子質(zhì)量最大烷烴的分子式           

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物質(zhì)A中只含有C、H、O三種元素，能發(fā)生銀鏡反應(yīng)．物質(zhì)C的相對(duì)分子質(zhì)量為104．A與其他物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示：

已知：(1)有機(jī)物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及轉(zhuǎn)化過程相對(duì)分子質(zhì)量變化如下：

物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系：RCH2OH　RCHO　RCOOH

相對(duì)分子質(zhì)量：M　M－2　M＋14

(2)RCHCH2＋HBrRCH(Br)CH3

回答下列問題：

(1)H結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式_______________．

(2)一定條件下B發(fā)生銀鏡反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_______________．

(3)C、D在一定條件下反應(yīng)還能生成八元環(huán)狀物，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________．

(4)在有機(jī)合成中，很多復(fù)雜的有機(jī)物都是從碳原子數(shù)小于或等于4有機(jī)物合成的．其中有機(jī)物F可以從甲烷合成得到，他的第一步反應(yīng)是甲烷與氯氣的取代反應(yīng)，若此反應(yīng)理論上欲獲得最多的氯化氫，設(shè)V(Cl2)/V(CH4)＝x，則x的取值范圍是________．

(5)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合理方案從A合成乳酸(用反應(yīng)流程圖表示，并注明反應(yīng)條件)．

例：由乙醇合成聚乙烯的反應(yīng)流程圖可表示為：

CH3CH2OHCH2CH2

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（20分）

（I）多項(xiàng)選擇題（6分）

下列說法中正確的是        。

A．SO2和O3、PO43—和C1O4—互為等電子體

B．甲烷分子失去一個(gè)H+，形成CH3—，其碳原子的雜化類型發(fā)生了改變

C．Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d34s2

D．CS2、H2O、C2H2都是直線型分子

E．CH4、BCl3、CO2都是含有極性鍵的非極性分子

（II）（14分）

立方氮化硼是一種自然界不存在的人工合成超硬材料，硬度僅次于金剛石，是超硬材料領(lǐng)域的最重要成就之一。請(qǐng)回答下列問題：

（1）在第二周期，原子的第一電離能一般隨核電荷數(shù)的增大而逐漸        ，比較下列原子的第一電離能：Be       B，N      O（填“>”“<”），其原因是                。

（2）下圖為立方氮化硼的晶胞，則氮化硼的化學(xué)式為       ，該晶體中B原子填充N原子的         空隙。若該晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，那么該晶體的密度為      g/cm3

（只要求列出算式）。

（3）立方氮化硼的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)相似，但其熔點(diǎn)比金剛石的低，試分析其原因

                               。

（4）立方氮化硼由六方氮化硼在高溫高壓下制備，六方氮化硼又稱“白石墨”，結(jié)構(gòu)和許多性質(zhì)與石墨相似，六方氮化硼中N原子的雜化軌道類型為        ，請(qǐng)?jiān)谏戏降姆娇蛑挟嫵隽降鸬钠矫娼Y(jié)構(gòu)示意圖（用“○”代表N原子，用“●”代表B原子，每種原子不少于7個(gè)）。

 

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（20分）
（I）多項(xiàng)選擇題（6分）
下列說法中正確的是       。

A．SO2和O3、PO43—和C1O4—互為等電子體
B．甲烷分子失去一個(gè)H+，形成CH3—，其碳原子的雜化類型發(fā)生了改變
C．Ti原子的核外電子排布式為[Ar]3d34s2
D．CS2、H2O、C2H2都是直線型分子
E．CH4、BCl3、CO2都是含有極性鍵的非極性分子
（II）（14分）
立方氮化硼是一種自然界不存在的人工合成超硬材料，硬度僅次于金剛石，是超硬材料領(lǐng)域的最重要成就之一。請(qǐng)回答下列問題：
（1）在第二周期，原子的第一電離能一般隨核電荷數(shù)的增大而逐漸       ，比較下列原子的第一電離能：Be       B，N      O（填“>”“<”），其原因是                。
（2）下圖為立方氮化硼的晶胞，則氮化硼的化學(xué)式為       ，該晶體中B原子填充N原子的         空隙。若該晶胞的邊長(zhǎng)為a cm，那么該晶體的密度為      g/cm3
（只要求列出算式）。
[來(lái)源:學(xué)科網(wǎng)ZXXK]
（3）立方氮化硼的晶體結(jié)構(gòu)與金剛石的結(jié)構(gòu)相似，但其熔點(diǎn)比金剛石的低，試分析其原因
                               。
（4）立方氮化硼由六方氮化硼在高溫高壓下制備，六方氮化硼又稱“白石墨”，結(jié)構(gòu)和許多性質(zhì)與石墨相似，六方氮化硼中N原子的雜化軌道類型為       ，請(qǐng)?jiān)谏戏降姆娇蛑挟嫵隽降鸬钠矫娼Y(jié)構(gòu)示意圖（用“○”代表N原子，用“●”代表B原子，每種原子不少于7個(gè)）。

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