【題目】(化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì))
鈷及其化合物在生產(chǎn)中有重要作用,回答下列問題
(1)鈷元素基態(tài)原子的電子排布式為________________,未成對電子數(shù)為________________。
(2)配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3是鈷重要化合物
①H2O的沸點___ (填“高于”或“低于”)H2S,原因是_______;H2O中O的雜化形式為_____。H2O是_____分子(填“極性”或“非極性”)。
②[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3中的Co3+配位數(shù)為___。陽離子的立體構(gòu)型是___________。[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3若其中有兩個NH3分子被Cl取代,所形成的[Co(NH3)2Cl2(H2O)2]3+的幾何異構(gòu)體種數(shù)有(不考慮光學(xué)異構(gòu))___________種。
(3)一氧化鈷的晶胞如圖,則在每個Co2+的周圍與它最接近的且距離相等的Co2+共有_____個,若晶體中Co2+與O2-的最小距離為acm,則CoO的晶體密度為_______(用含NA和a的代數(shù)式表示。結(jié)果g/cm3,已知:M(Co)=59g/mol;M(O)=16g/mol,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)為NA)。
【答案】1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2 3 高于 H2O分子間可形成氫鍵,而H2S分子間無氫鍵 sp3 極性 6 八面體 5 12
【解析】
(1)鈷元素為第27號元素,根據(jù)構(gòu)造原理,其基態(tài)原子核外的電子排布式為:1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;其3d軌道上有3個未成對電子,故未成對電子數(shù)為3;
(2)①H2O的沸點高于H2S,原因是H2O分子間可形成氫鍵,而H2S分子間無氫鍵;H2O的中心原子O的成鍵電子對數(shù)為2,未成對電子數(shù)為:=2,故氧原子的雜化方式為sp3;H2O的空間結(jié)構(gòu)為V型,其正負電荷中心不重疊,故屬于極性分子;
②在配合物[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3中,配體為NH3、H2O,其配位數(shù)=4+2=6;其陽離子的成鍵電子對數(shù)為6,孤電子對數(shù)為0,故其立體構(gòu)型為八面體;若[Co(NH3)4(H2O)2]Cl3其中有兩個NH3分子被Cl取代,所形成的[Co(NH3)2Cl2(H2O)2]3+的結(jié)構(gòu)可通過下列方法解答:[(正八面體構(gòu)型)],兩個NH3分子分別被Cl-和H2O取代,形成[Co(NH3)2Cl2(H2O)2]3+,六個頂點,有三種基團,設(shè)為ABC,第一類是相同基團以Co原子為對稱中心,不考慮光學(xué)異構(gòu),只有一種;第二類,以第一種為原型上下頂點不變,只改變正方形,只有一種變化,即原來正方形中的相同基團相鄰了,因為有三種基團,所以該類有三種幾何異構(gòu)體;第三類,所有相同的基團都相鄰,不考慮光學(xué)異構(gòu),也只有一種異構(gòu)體。綜上所述,共有5種幾何異構(gòu)體;
(3)由CoO的晶胞結(jié)構(gòu)可知,每個Co2+的周圍與它最接近的且距離相等的Co2+共有12個;若晶體中Co2+與O2-的最小距離為acm,即該晶胞的邊長為2acm,其體積為8a3cm3,該晶胞含有4個CoO“分子”,其質(zhì)量為g,其密度=g/cm3。
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【題目】如圖是中學(xué)化學(xué)中常用于混合物的分離和提純的裝置,請根據(jù)裝置回答問題:
(1)從氯化鉀溶液中得到氯化鉀固體,選擇裝置________(填代表裝置圖的字母,下同);除去自來水中的Cl-等雜質(zhì),選擇裝置________。
(2)從碘水中分離出I2,選擇裝置________,該分離方法的名稱為________。
(3)裝置A中①的名稱是________,進水的方向是從________口進水。裝置B在分液時為使液體順利滴下,除打開活塞外,還應(yīng)進行的具體操作是____。
(4)海水中蘊藏著豐富的資源,在實驗室中取少量海水,進行如下流程的實驗:
―→
粗鹽中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等雜質(zhì),需要提純后才能綜合利用。粗鹽提純的步驟有:
①加入過量的Na2CO3溶液、诩尤脒^量的BaCl2溶液、奂尤脒^量的NaOH溶液 ④調(diào)節(jié)溶液的pH等于7、萑芙狻、捱^濾、哒舭l(fā)
正確的操作順序是________(填選項字母)。
a.⑤②③①⑥④⑦ b.⑤①②③⑥④⑦
c.⑤②①③④⑥⑦ d.⑤③②①⑥④⑦
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【題目】(1).FeCl3是中學(xué)實驗室常用的試劑,可以用來制備氫氧化鐵膠體。
下列制備氫氧化鐵膠體的操作方法正確的是____________(填字母);
A.向飽和氯化鐵溶液中滴加少量的氫氧化鈉稀溶液
B.加熱煮沸氯化鐵飽和溶液
C.在氨水中滴加氯化鐵濃溶液
D.在沸水中滴加飽和氯化鐵溶液,煮沸至液體呈紅褐色。
(2)寫出Ba(OH)2溶液與少量NaHCO3溶液反應(yīng)的離子方程式:___________________。
(3)寫出次氯酸的電子式:________________;寫出過氧化鈉中存在的所有化學(xué)鍵類型:____________________。
(4)鐵粉中含有鋁粉,可加______除去雜質(zhì),發(fā)生的化學(xué)方程式為______________。
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【題目】鈦白粉(TiO2)是重要的白色顏料,LiFePO4是鋰離子電池的正極材料。一種利用鈦鐵礦( 主要成分為FeTiO3 和少量Fe2O3 )進行鈦白粉和LiFePO4 的聯(lián)合生產(chǎn)工藝如下圖所示:
回答下列問題:
(1) LiFePO4中Fe的化合價是_______________________。
(2)鈦鐵礦“酸溶”前需要進行粉碎,粉碎的目的是__________________________________。
(3)用離子方程式表示操作I加入鐵粉的目的:__________________________。操作II為一系列操作,名稱是加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾,其中用到的陶瓷儀器的名稱是___________。
(4)TiO2+易水解,則其水解的離子方程式為______________________;“轉(zhuǎn)化”利用的是TiO2+的水解過程,需要對溶液加熱,加熱的目的是________________________________。
(5)“沉鐵”的的是使Fe3+生成FePO4,當(dāng)溶液中c(PO43-)= 1.0×10-17mol/L時可認為Fe3+ 沉淀完全,則溶液中Fe3+沉淀完全時的c(Fe3+)=_______mol/L[已知:該溫度下,Ksp(FePO4)=1.0×10-22]。
(6)由“沉鐵”到制備LiFePO4的過程中,所需17% H2O2溶液與草酸( H2C2O4)的質(zhì)量比是_____。
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【題目】用AG表示溶液的酸度,其表達式為AG=lg[],298K時,向10mL0.1 molL-1 HX溶液中滴加 0.1molL-1NaOH 溶液。溶液的AG與NaOH溶液體積的關(guān)系如圖所示。下列說法錯誤的是 ( )
A.溶液pH和AG的關(guān)系式為AG=14-2pH
B.對G點溶液,c(Na+) = c(X-)
C.298K時HX的電離常數(shù)Ka≈1.0×10-5
D.溶液中水電離的c(OH-) F點<P點
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【題目】高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種新型、高效、多功能水處理劑,且不會造成二次污染。查閱資料:K2FeO4為紫色固體,微溶于KOH溶液;具有強氧化性,在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2,在堿性溶液中較穩(wěn)定。②Cl2與KOH溶液在20 ℃以下反應(yīng)生成KClO,在較高溫度下則生成 KC1O3。
(1)用K2FeO4處理生活用水既可以消毒又可以沉降,其原理是K2FeO4與水反應(yīng)生成Fe(OH)3 膠體,寫出該反應(yīng)的離子方程式:____________________________。
(2)實驗室常利用氯氣制備NaClO后與NaOH、Fe(NO3)3反應(yīng)制備K2FeO4根據(jù)反應(yīng)原理,僅根據(jù)下列儀器,請你組裝合理、簡潔的實驗裝置,所用的裝置的接口連接順序:___________________________。
(3)寫出裝置A中發(fā)生的離子方程式: ______________________ 。
(4)三頸燒瓶用冰水浴的原因是 _________________,A處盛放KC1O3的儀器名稱 ___________。
(5)將實驗得到的Na2FeO4再加入飽和KOH溶液中,可析出紫黑色的K2FeO4粗晶體,其原因是________________________________________________________。
(6)高鐵酸鉀純度檢測:稱取3.0 g制備的K2FeO4粗晶體溶于適量KOH溶液中,加入足量的KCrO2充分反應(yīng)(此時Cr元素全部以CrO42- 形式存在),過濾,濾液在100 mL容量瓶中定容。取10.00 mL加人稀硫酸酸化,再用 0.10 mol/L的(NH4)2Fe(SO4)2標(biāo)準溶液滴定至終點(此時Cr元素全部以Cr3+形式存在),重復(fù)滴定3次,平均消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積為24.00 mL,則該K2FeO4樣品的純度為_________。
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【題目】2008年9月,中國爆發(fā)三鹿毒奶粉事件,其原因是奶粉中含有三聚氰胺。三聚氰胺是一種重要的有機化工原料。它的結(jié)構(gòu)簡式如圖,下列說法中正確的是
A. 該物質(zhì)可用作食品添加劑
B. 三聚氰胺屬于有機高分子化合物
C. 分子中所有原子都在同一平面上
D. 三聚氰胺含氮量很高,能冒充蛋白質(zhì)通過檢驗
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【題目】向X的溶液中,加入Y試劑,產(chǎn)生的沉淀或氣體的量如圖所示,其中與所述情形相符的是
A. 向HCl和AlCl3的混合液中滴加NaOH溶液
B. 向NaOH和Ca(OH)2的混合液中通入CO2
C. 向NH4Al(SO4)2溶液中滴加NaOH溶液
D. 向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加稀鹽酸
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【題目】在日常生活中,我們經(jīng)?吹借F制品生銹、鋁制品表面出現(xiàn)白斑等眾多的金屬腐蝕現(xiàn)象?梢酝ㄟ^下列裝置所示實驗進行探究。下列說法正確的是
A.按圖Ⅰ裝置實驗,加熱具支試管可更快更清晰地得到實驗證據(jù)—觀察到液柱上升
B.圖Ⅱ是圖Ⅰ所示裝置的原理示意圖,圖Ⅱ的正極材料是鐵
C.鋁制品表面白斑可用圖Ⅲ裝置進行探究,Cl-在鋁箔表面區(qū)發(fā)生電極反應(yīng):2Cl- -2e-=Cl2↑
D.圖Ⅲ裝置的總反應(yīng)為4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)3,生成的Al(OH)3脫水形成白斑
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