【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。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為_________,3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_________,能量最高能級(jí)的電子云形狀為_________。
(2)Fe3+可用KSCN溶液檢驗(yàn),形成的配合物顏色為_________,寫出一個(gè)與SCN-具有相同空間構(gòu)型的分子:_________。
(3)氮元素的最簡(jiǎn)單氫化物為氨,氨的沸點(diǎn)_________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是_________。氮元素另一種氫化物聯(lián)氨(N2H4)是_________(填“極性”或“非極性”)分子,其中心原子的軌道雜化類型為_________。
(4)鐵的第三電離能(I3),第四電離能(I4)分別為2957kJ/mol,5290kJ/mol,I4遠(yuǎn)大于I3的原因是_________。
(5)鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng),產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式:_________。若兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為a cm,則該晶體的密度是_________g/cm3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。
【答案】[Ar]3d64s2 4 花瓣形 紅色 CO2或CS2 高于 NH3分子間存在氫鍵,導(dǎo)致沸點(diǎn)高于PH3 極性 sp3 Fe3+的3d能級(jí)半充滿,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 8Fe+3NH32Fe4N+3H2
【解析】
(1)鐵元素為26號(hào)元素,位于第四周期第Ⅷ族,其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;d能級(jí)有5個(gè)原子軌道,按照洪特規(guī)則和泡利原理,因此鐵元素的3d能級(jí)上未成對(duì)電子數(shù)為4;按照構(gòu)造原理,能量最高能級(jí)為3d,其電子云形狀為花瓣形;
(2)Fe3+與SCN-形成配合物,其配合物的顏色為(血)紅色;利用等電子體具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵特征,SCN-與CO2互為等電子體,即SCN-的空間構(gòu)型為直線型,與之相似的還有CS2等;
(3)氨分子間能形成分子間氫鍵,其沸點(diǎn)高于不含分子間氫鍵的PH3;N2H4的結(jié)構(gòu)式為,肼分子含有極性鍵和非極性鍵,每個(gè)氮原子都與相鄰的原子形成變形的三角錐形,氮氮單鍵可以旋轉(zhuǎn),不一定是對(duì)稱結(jié)構(gòu),因此肼為極性分子;N有三個(gè)σ鍵,一個(gè)孤電子對(duì),因此雜化類型為sp3;
(4)Fe失去3個(gè)電子后,Fe3+電子排布式為[Ar]3d5,d能級(jí)處于半滿,能量低,處于穩(wěn)定;
(5)根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),Fe位于頂點(diǎn)和面心,個(gè)數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,N位于晶胞內(nèi)部,該晶胞的化學(xué)式為Fe4N,鐵和NH3在640℃可發(fā)生置換反應(yīng),反應(yīng)方程式為8Fe+3NH32Fe4N+3H2,根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu),兩個(gè)最近的Fe原子間的距離是面對(duì)角線的一半,即晶胞的邊長(zhǎng)為acm,晶胞的質(zhì)量為1×(56×4+14)/NAg,根據(jù)密度定義,得出該晶胞的密度為g/cm3。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】上海某一超市銷售的某種食用精制鹽包裝袋上有如下說(shuō)明:
(1)碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng),配平化學(xué)方程式并畫出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目:_____KIO3+_____KI+_____H2SO4=_____K2SO4+_____I2+_____H2O;電子轉(zhuǎn)移情況如下(雙線橋表示)__________________________________;
(2)上述反應(yīng)生成的I2可用叫氯化碳萃取,并用分液漏斗分離出兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中;
B.把50mL碘水和15mL CCL4加入分液漏斗中,并蓋好玻璃塞;
C.檢驗(yàn)分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液;
D.倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩,并不時(shí)旋開(kāi)活塞放氣,最后關(guān)閉活塞,把分液漏斗方正;
E.旋開(kāi)活塞,用燒杯接收溶液;
F.從分液漏斗的上口倒出上層水溶液;
G.靜置,分層。
a、正確的操作順序是(用編號(hào)字母填寫)_____→_____→_____→A→_____→_____E→F。
b、下列物質(zhì)。還能用作從溶液中萃取碘的溶劑是_____。
A.苯 B.碘化鉀 C.酒精
(3)若向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液,將I2還原,以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液與I2反應(yīng)的主要產(chǎn)物(化學(xué)式)是_____。
(4)已知:I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6.某學(xué)生測(cè)定食用精制鹽的碘含量,其步驟為:
a.準(zhǔn)確稱取wg食鹽,加適量蒸餾水使其完全溶解;
b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入過(guò)量KI溶液,使KIO3與KI反應(yīng)完全;
c.以淀粉溶液為指示劑,逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液15.00mL,恰好反應(yīng)完全。
①判斷c中反應(yīng)恰好完全依據(jù)的現(xiàn)象是_____。
②根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)和包裝袋說(shuō)明,所測(cè)精制鹽的碘含量是(以含w的代數(shù)式表示)_____mg/kg。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途;卮鹣铝袉(wèn)題:
(1)NH3的沸點(diǎn)比PH3高,原因是________________________________________________。
(2)Na3AsO4 中含有的化學(xué)鍵類型包括________________________;AsO43-的空間構(gòu)型為____________(用文字描述)。
(3)NH3和F2在Cu催化下可發(fā)生反應(yīng)4NH3+3F2=NF3+3NH4F,化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_____________________(填序號(hào))。寫出基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式_______________。
a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在一個(gè)不導(dǎo)熱的恒容密閉容器中通入CO(g)和H2O(g),一定條件下使反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)達(dá)到平衡狀態(tài),正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是
A.反應(yīng)物濃度:A點(diǎn)小于C點(diǎn)
B.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)
C.C點(diǎn)時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的程度最大
D.Δt1=Δt2時(shí),生成H2的物質(zhì)的量:AB段小于BC段
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】以方潛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示:
部分化合物的Ksp如下表所示:
物質(zhì) | PbCl2 | PbS | PbCrO4 |
Ksp | 1.2×10-5 | 9.0×10-29 | 1.8×10-14 |
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)“焙燒”生成的氣體可用于工業(yè)制備____________。
(2)寫出“高溫還原”的主要化學(xué)方程式:____________。
(3)“粗鉛”的雜質(zhì)主要有鋅,鐵,銅,銀等,電解精煉時(shí)陰極反應(yīng)式為____________。陽(yáng)極泥的主要成分為____________。
(4)鉛與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生少量氣泡后反應(yīng)終止,原因是____________。寫出制備PbO2的離子方程式:____________。
(5)Pb(NO3)2是強(qiáng)酸弱堿鹽,氫硫酸(H2S)是弱酸,向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體是否能產(chǎn)生黑色PbS沉淀____________?(列式計(jì)算說(shuō)明,Ka1(H2S)=1.3×10-7,Ka2(H2S)=7.1×10-15)。
(6)將PbCrO4加入足量硝酸中,部分振蕩,觀察到主要現(xiàn)象是____________,反應(yīng)的離子方程式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是
A. 步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒
B. 步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率,又可以加快反應(yīng)速率
C. 步驟③、④、⑤均有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率
D. 產(chǎn)品液氨除可生產(chǎn)化肥外,還可用作制冷劑
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列表示不正確的是
A. KOH的電子式: B. 水分子的結(jié)構(gòu)式:
C. CH4的球棍模型: D. Cl原子的結(jié)構(gòu)示意圖:
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氮的化合物在化肥、醫(yī)藥、炸藥、材料等領(lǐng)域中有著極其重要用途。
(1)羥氨能與溴化銀懸濁液反應(yīng):2NH2OH+2AgBr=N2↑+2Ag+2HBr+2H2O,羥氨的電子式為________;反應(yīng)中烴氨表現(xiàn)________性.
(2)已知:a.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol
b.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol
c.2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) △H3
①△H3________.
②反應(yīng)c在常溫下能快速進(jìn)行的原因?yàn)?/span>________.
(3)容積均為1L的甲、乙兩個(gè)容器,其中甲為絕熱容器,乙為恒溫容器.相同溫度下,分別充入0.2mol的NO2,發(fā)生反應(yīng):2NO2(g)≒N2O4(g) △H<0,甲中NO2的相關(guān)量隨時(shí)間變化如下圖所示。
①0~3S內(nèi),甲容器中NO2的反應(yīng)速率增大的原因是________.
②甲達(dá)平衡時(shí),溫度若為T℃,此溫度下的平衡常數(shù)Kc=________.
③平衡時(shí),K甲________K乙(填“>”、“<”或“=”,下同),P甲________P乙
(4)化學(xué)工作者對(duì)NO與H2的反應(yīng)進(jìn)行研究,提出下列3步機(jī)理:(k為速率常數(shù))
第一步2NO=N2O2 快反應(yīng),平衡時(shí):V正=K正·c2(NO)=V逆=K逆·c(N2O2)
第二步N2O2+H2==N2O+H2O 慢反應(yīng) 第三步N2O+H2=N2+H2O 快反應(yīng)
其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步平衡,下列說(shuō)法正確的是________.(填字母標(biāo)號(hào))
A.V(第一步逆反應(yīng))<V(第二步反應(yīng)) B.總反應(yīng)快慢主要由第二步反應(yīng)決定
C.達(dá)平衡時(shí),2c(NO)=c(N2O2) D.第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K= K正/ K逆
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)反應(yīng)8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2,回答下列問(wèn)題:
⑴該反應(yīng)中氧化劑是______________,被氧化的是________元素。
⑵該反應(yīng)中參加氧化還原的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____________
⑶用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目_________________。
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