【題目】鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)、丙酮和乙醇參與。

(1)Fe基態(tài)原子結(jié)構(gòu)示意圖__________。

(2)丙酮()分子中各元素電負(fù)性從大到小順序是________,1 mol丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為________

(3)某FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(xn)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為________。

(4)科學(xué)家制得由20個(gè)碳原子組成的 空心籠狀分子C20,該籠狀結(jié)構(gòu)是由許多正五邊形構(gòu)成(如圖)。

請(qǐng)回答:一個(gè) C20分子共有_______條棱邊,推測(cè)C20晶體的硬度_______(填較大或較小)

【答案】 O>C>H 9 NA Fe3CuN 30 較小

【解析】

(1)鐵為26號(hào)元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖;

(2)非金屬性越強(qiáng)電負(fù)性越大中單鍵均為σ鍵,雙鍵中含1個(gè)σ,甲基上C形成4個(gè)σ鍵,C=OC形成3個(gè)σ;

(3)由圖2可知,Cu替代a位置的Fe時(shí)能量較低,更穩(wěn)定,則Cu位于頂點(diǎn),N(Cu)=8×=1,F(xiàn)e位于面心,N(Fe)=6×=3,N位于體心;

(4)利用均攤法分析晶體結(jié)構(gòu),每個(gè)碳原子與另外3個(gè)碳原子成鍵,2個(gè)原子形成一個(gè)鍵,以此來解答。

(1)Fe的原子序數(shù)為26,原子結(jié)構(gòu)示意圖為:,

故答案為:

(2)非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,則C、H、O三種元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>O>C>H;中單鍵均為σ鍵,雙鍵中含1個(gè)σ鍵,甲基上C形成4個(gè)σ鍵,C=OC形成3個(gè)σ鍵,1mol丙酮共有9molσ鍵,數(shù)目為9NA個(gè),
故答案為:O>C>H;9NA

(3)由圖2可知,Cu替代a位置的Fe時(shí)能量較低,更穩(wěn)定,則Cu位于頂點(diǎn),N(Cu)=8×=1,F(xiàn)e位于面心,N(Fe)=6×=3,N位于體心,則只有1個(gè)N,其化學(xué)式為Fe3CuN,

故答案為:Fe3CuN;

(4)從分子結(jié)構(gòu)示意圖可以看出,在C20分子內(nèi)每個(gè)碳原子與另外3個(gè)碳原子成鍵,因此,C20分子鍵總數(shù)=20×3×(因?yàn)?/span>2個(gè)原子形成一個(gè)鍵),也即C20分子中共有30條棱邊(因?yàn)榛瘜W(xué)鍵總數(shù)=多面體棱邊總數(shù))。

C20C60都屬于碳的同素異形體,應(yīng)屬于分子晶體,所以推測(cè)C20晶體的硬度較小;
故答案為:30;較小。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】 X、Y、Z 三種元素:①X、Y、Z 的單質(zhì)在常溫下均為氣體,②X 單質(zhì)可以在 Z 的單質(zhì)中燃燒,生 成化合物 XZ,火焰呈蒼白色,③XZ 極易溶于水,在水溶液中電離處 X+ Z,其水溶液能使藍(lán)色石蕊試 紙變紅,④每?jī)蓚(gè) X2 分子能與一個(gè) Y2分子化合成兩個(gè) X2Y 分子,X2Y 常溫下為液體,⑤Z 單質(zhì)溶于 X2Y 中,所得的溶液具有漂白性。

1)寫出下列微粒的電子式:X+_____Z______,Y 原子_____。

2)寫出 X2Y 的化學(xué)式_____。按要求與 X2Y 分子具有相同電子數(shù)的微粒的化學(xué)符號(hào):兩個(gè)原子核 的陰離子_____,5 個(gè)原子核的分子_____。

3)寫出 Z 單質(zhì)溶于 X2Y 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:_____,所得溶液能使淀粉碘 化鉀溶液變藍(lán),主要起作用的微粒是_____。

4)實(shí)驗(yàn)室制備 XZ 的化學(xué)方程式:_____,如何檢驗(yàn) XZ 是否收集滿__________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】根據(jù)能量變化示意圖,下列說法正確的是(

A. 狀態(tài)1是液態(tài),則狀態(tài)3一定是氣態(tài)

B. 狀態(tài)3是液態(tài),則狀態(tài)4一定是氣態(tài)

C. A(狀態(tài)2+Bg═C(狀態(tài)3+DgH=(dakJmol1

D. 斷裂1molC(狀態(tài)3)和1molDg)中的化學(xué)鍵需要吸收的能量為(edkJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是氯化銫晶體的晶胞(晶體中的最小重復(fù)單元),已知晶體中兩個(gè)最近的Cs離子核間距離為a cm,氯化銫的相對(duì)分子質(zhì)量為M,NA為阿伏加德羅常數(shù),則氯化銫晶體密度是(  )

A. g/cm3 B. g/cm3 C. g/cm3 D. g/cm3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1807年化學(xué)家戴維電解熔融氫氧化鈉制得鈉:4NaOH(熔融)O2↑+4Na+2H2O;后來蓋·呂薩克用鐵與熔融氫氧化鈉作用也制得鈉:3Fe+4NaOH=Fe3O4+2H2↑+4Na↑。下列有關(guān)說法正確的是

A. 戴維法制鈉,陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:Na++e-=Na↑

B. ·呂薩克法制鈉原理是利用鐵的金屬性比鈉的強(qiáng)

C. 若用戴維法與蓋·呂薩克法制得等量的鈉,兩方法轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等

D. 還可以用電解熔融氯化鈉法制鈉

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】二氧化碳的有效回收利用,既能緩解能源危機(jī),又可減少溫室效應(yīng)的影響,具有解決能源問題及環(huán)保問題的雙重意義。Zn/ZnO熱化學(xué)循環(huán)還原CO2CO的原理如下圖所示,回答下列問題:

(1)①?gòu)难h(huán)結(jié)果看,能量轉(zhuǎn)化的主要方式是______________ ;

②反應(yīng)2CO2(g)=2CO(g)+O2(g) H=_________kJ/mol。

Zn/ZnO在反應(yīng)中循環(huán)使用,其作用是__________________

(2)二甲醚是主要的有機(jī)物中間體,在一定條件下利用CO2H2可直接合成二甲醚:2CO2(g) +6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) =3時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得CO2的平衡轉(zhuǎn)化率隨溫度及壓強(qiáng)變化如下圖所示。

①該反應(yīng)的H =______0(“>”“<”)。

②圖中壓強(qiáng)(P)由大到小的順序是__________________。

③若在1L密閉容器中充入0.2molCO20.6molH2CO2的平衡轉(zhuǎn)化率對(duì)應(yīng)下圖中A點(diǎn),則在此溫度,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是___________(保留整數(shù))。

④合成二甲醚過程中往往會(huì)生成一氧化碳,合成時(shí)選用硅鋁化合物做催化劑,硅鋁比不同時(shí),生成二甲醚或一氧化碳的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)不同。硅鋁比與產(chǎn)物選擇性如下圖所示。圖中A點(diǎn)和B點(diǎn)的化學(xué)平衡常數(shù)比較:KA____KB(“>、<=”)。根據(jù)以上兩條曲線,寫出其中一條變化規(guī)律:_______________________。

⑤上圖是使用不同硅鋁比化合物做催化劑制備二甲醚的能量變化示意圖,其中正確且最佳的是__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在25℃、101 kPa下,1g甲醇燃燒生成CO2和液態(tài)水時(shí)放熱22.68kJ,下列熱化學(xué)方程式書寫正確的是()

A. CH3OH(l)+3/2O2(g)CO2(g)+2H2O(l) ΔH=+725.76 kJ·mol-1

B. 2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-1 451.52 kJ·mol-1

C. 2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l) ΔH=-725.76 kJ·mol-1

D. 2CH3OH(l)+3O2(g)2CO2(g)+4H2O(l)ΔH=+1451.52 kJ·mol-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖所示:

(1)①該反應(yīng)是__________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。

②當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,A的轉(zhuǎn)化率__________(填“增大”“減小”“不變”)。

③在反應(yīng)體系中加入催化劑,反應(yīng)速率增大,E1和E2的變化是:E1__________,E2__________(填“增大”“減小”“不變”)。

(2)101 kPa時(shí),1 mol H2完全燃燒生成液態(tài)水,放出285.8 kJ的熱量,表示H2燃燒熱的化學(xué)方程式__________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】同溫同壓下,等質(zhì)量的CO和CO2相比,下列敘述中正確的是

A.所含碳原子數(shù)比為1:1 B.體積比為7:11

C.密度比為7:11 D.分子數(shù)比為7:11

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