【題目】鐵及其化合物有重要且廣泛的應(yīng)用
(1)基態(tài)Fe2+的價(jià)層電子排布圖為_____________
(2)檢驗(yàn)Fe3+可以用KSCN溶液,寫出SCN-的一種等電子體分子_______。
(3)部分電離能數(shù)據(jù)如下表:
元素 | Mn | Fe | |
電離能 | 717 | 759 | |
1 509 | 1 561 | ||
3 248 | 2 957 |
根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知,氣態(tài)再失去一個(gè)電子比氣態(tài)再失去一個(gè)電子難,其原因是___________________________。
(4)過渡金屬原子可以與CO分子形成配合物,配合物價(jià)電子總數(shù)符合“18電子規(guī)則”。如Cr可以與CO形成分子:價(jià)電子總數(shù)的價(jià)電子數(shù)提供電子數(shù).Fe原子也能與CO形成配合物,其化學(xué)式為________.
(5)已知Fe單質(zhì)有如圖所示的兩種常見堆積方式:
其中屬于體心立方密堆積的是______填“a”或“b”;若單質(zhì)Fe按a方式緊密堆積,設(shè)原子半徑為rpm,圖中晶胞的棱長為_________
(6)FeS2晶體的晶胞如圖(c)所示。晶胞邊長為a nm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為___________g·cm3。
【答案】 CO2或N2O等合理答案 Mn2+3d能級為半充滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,不易失去電子。 Fe(CO)5 b pm
【解析】
(1)鐵是26號元素,其原子核外有26個(gè)電子,Fe原子的3d、4s電子為其價(jià)電子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫Fe核外價(jià)電子排布式;
(2)原子個(gè)數(shù)相等且價(jià)電子數(shù)相等的分子或離子為等電子體;
(3)Mn2+的價(jià)電子為3d5,3d軌道半充滿,較穩(wěn)定;Fe2+的價(jià)電子為3d6,不穩(wěn)定;
(4)鐵元素,價(jià)電子數(shù)為8,根據(jù)18電子規(guī)則,它可以結(jié)合5個(gè)CO形成配合物;
(5)由晶胞示意圖可知,a為面心立方最密堆積,b為體心立方最密堆積,若單質(zhì)Fe按a方式緊密堆積,Fe原子的半徑為rpm,故晶胞棱長為pm;
(6)根據(jù)密度ρ=m/V進(jìn)行計(jì)算。
(1)Fe是26號元素,其原子核外有26個(gè)電子,鐵原子失去2個(gè)電子生成Fe2+,其3d軌道上6個(gè)電子為其外圍電子,其價(jià)層電子排布圖為,故答案為:。
(2)SCN-中含有3個(gè)原子,且其價(jià)電子數(shù)是16,與SCN-互為等電子體的一種分子為CO2、N2O、CS2、COS等,故答案為:CO2、N2O、CS2、COS等合理答案。
(3)Mn元素為25號元素,價(jià)電子的排布式為:3d54s2;Mn2+的價(jià)電子為3d5,3d軌道半充滿,較穩(wěn)定,由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多;Fe2+的價(jià)電子為3d6,不穩(wěn)定,由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài),需要的能量相對要少,故答案為:Mn2+3d能級為半充滿結(jié)構(gòu),較穩(wěn)定,不易失去電子。
(4)鐵元素,價(jià)電子數(shù)為8,每個(gè)配體提供的電子數(shù)是2,8+2n=18,n=5,它可以結(jié)合5個(gè)CO形成配合物,所以鐵元素形成的配合物的化學(xué)式為Fe(CO)5,故答案為:Fe(CO)5。
(5)由晶胞示意圖可知,a為面心立方最密堆積,b為體心立方最密堆積,若單質(zhì)Fe按a方式緊密堆積,Fe原子的半徑為rpm,故晶胞棱長為pm,故答案為:b;pm。
(6)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)可知含有鐵原子的個(gè)數(shù)為12×1/4+1=4,硫原子個(gè)數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,晶胞邊長為anm、FeS2相對式量為M,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,其晶體密度的計(jì)算表達(dá)式為ρ=m/V=g/cm3,故答案為: 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鈰、鉻、鈦、鎳雖不是中學(xué)階段常見的金屬元素,但在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要作用。
(1)二氧化鈰 (CeO2)在平板電視顯示屏中有著重要應(yīng)用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+,CeO2在該反應(yīng)中作____劑。
(2)自然界Cr主要以+3價(jià)和+6價(jià)存在。Cr2O72-的Cr能引起細(xì)胞的突變,在酸性條件下可以用亞硫酸鈉將其還原為+3價(jià)的鉻,寫出其離子方程式_____________________________________________ :
(3)鈦(Ti)被譽(yù)為“二十一世紀(jì)的金屬”,工業(yè)上在550℃時(shí)用鈉與四氯化鈦反應(yīng)可制得鈦,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________。
(4)NiSO4·xH2O是一種綠色易溶于水的晶體,廣泛用于鍍鎳、電池等,可由電鍍廢渣(除鎳外,還含有銅、鋅、鐵等元素)為原料獲得。操作步驟如下:
①上述操作中有多次過濾,其中玻璃棒的作用__________ ,向?yàn)V液Ⅰ中加入FeS是為了除去Cu2+、Zn2+等雜質(zhì),除去Cu2+的離子方程式為____。
②對濾液Ⅱ先加H2O2再調(diào)pH,調(diào)pH的目的是____。
③濾液Ⅲ溶質(zhì)的主要成分是NiSO4,加Na2CO3過濾后,再加適量稀硫酸溶解又生成NiSO4,這兩步操作的目的是____。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是( )
A. 向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴
B. 工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑
C. 粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純
D. 富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴,再用將其還原吸收
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】若某原子在處于能量最低狀態(tài)時(shí),外圍電子排布為,則下列說法錯(cuò)誤的是
A. 該元素可能有+3價(jià)
B. 該元素位于第5周期副族
C. 該元素原子核外共有39個(gè)不同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的電子
D. 該元素基態(tài)原子第N能層上還有5個(gè)空軌道
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】含硫單質(zhì)的水可治皮膚病,而硫難溶于水,微溶于酒精,易溶于,要增大硫在水中的分散程度,可將硫先放入溶劑X中,再將所得液體分散在水中,則X可以是
A. B. 氯仿C. D. 酒精
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究Na2O2與水的反應(yīng)。
操作 | 現(xiàn)象 |
向盛有少量Na2O2的試管中加入蒸餾水,得到溶液a | 反應(yīng)劇烈,產(chǎn)生能使帶火星木條復(fù)燃的氣體 |
然后向溶液a中滴入兩滴酚酞 | 溶液先變紅,再逐漸變淺,約10分鐘溶液變?yōu)闊o色 |
為了探究溶液變?yōu)闊o色的原因,該同學(xué)按照科學(xué)的程序,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):
(推理與假設(shè))
Na2O2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。向溶液a中滴加酚酞本應(yīng)只會(huì)變紅,而實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)酚酞變紅后又褪色。由此提出如下的假設(shè):
假設(shè)A:O2有漂白性 假設(shè)B:NaOH有漂白性 假設(shè)C:O2和NaOH共同作用有漂白性
(實(shí)驗(yàn)與觀察)
(2)請完成下表:
實(shí)驗(yàn)編號 | 1 | 2 | 3 |
實(shí)驗(yàn)裝置 | |||
實(shí)驗(yàn)假設(shè) (填“A”、“B”或“C”) | 假設(shè)_____ | 假設(shè)____ | 假設(shè)__ |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 溶液變紅后10分鐘均無變化 | ||
實(shí)驗(yàn)結(jié)論 | _____ |
(查閱資料)
該同學(xué)查閱資料:H2O2是一種在堿性條件下不穩(wěn)定、具有漂白性的物質(zhì)。
(推理與假設(shè))
該同學(xué)認(rèn)為褪色的原因可能是溶液a中存在H2O2,H2O2漂白了酚酞。
(實(shí)驗(yàn)與觀察)
(3)通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了H2O2的存在:取少量溶液a,加入黑色粉末____(填化學(xué)式),快速產(chǎn)生了能使帶火星木條復(fù)燃的氣體。該同學(xué)進(jìn)一步通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了溶液a中滴入酚酞后,H2O2與酚酞發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)方案:取少量溶液a于試管中,_____。
(解釋與結(jié)論)
(4
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于金屬保護(hù)的說法不正確的是 ( )
A. 圖1是犧牲陽極陰極保護(hù)法,圖2是外加電流陰極保護(hù)法
B. 鋼閘門均為電子輸入的一端
C. 鋅和高硅鑄鐵的電板反應(yīng)均為氧化反應(yīng)
D. 兩圖所示原理均發(fā)生了反應(yīng):
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有2.8gFe全部溶于一定濃度、200ml的HNO3溶液中,得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體1.12L,測得反應(yīng)后溶液的pH為1.若反應(yīng)前后溶液體積變化忽略不計(jì),則下列有關(guān)判斷不正確的是
A. 反應(yīng)后溶液中c(NO3-)=0.85mol/L
B. 反應(yīng)后的溶液最多還能溶解1.4gFe
C. 反應(yīng)后溶液中鐵元素可能以Fe3+形式存在
D. 1.12L氣體只能是NO
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