【題目】鐵的單質(zhì)及化合物在研究和生產(chǎn)中有多種用途。根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:

1Fe3+價電子排布式為______________,并解釋Fe2+還原性強(qiáng)的原因_______________。

2)類鹵素離子SCN-是檢驗Fe3+的試劑之一,與SCN-互為等電子體的一種物質(zhì)的分子式 _____________

3)①已知Fe3C的晶胞結(jié)構(gòu)中碳原子的配位數(shù)為6,與碳原子緊鄰的鐵原子組成的空間構(gòu)型為____________________,鐵原子的配位數(shù)是___________

②鐵的某種化合物結(jié)構(gòu)簡式如圖1所示,組成上述化合物中的第二周期元素原子的電負(fù)性由大到小的順序為_________________________,上述化合物中氮原子的雜化方式為_____________,在圖1中用“→”標(biāo)出Fe元素周圍的配位鍵_____

4)鐵單質(zhì)的堆積方式有以下兩種,其剖面圖分別如圖2a、b所示。其中屬于面心立方最密堆積的是_______(填“a”或“b”),此晶體中原子的總體積占晶體體積的比例為____________________(用含圓周率π的代數(shù)式表示)。

【答案】3d5 Fe2+價電子排布為3d6,失去1個電子變成Fe3+3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu); CS2CO2N2O 正八面體 2 O>N>C sp2sp3 b

【解析】

根據(jù)核外電子排布情況,全滿、半滿的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)分析解答;根據(jù)等電子體原理分析解答;根據(jù)晶胞中原子個數(shù)比及配位原子的概念分析解答;根據(jù)化學(xué)鍵的類型及軌道雜化理論分析解答;根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)及金屬晶體中原子的堆積方式分析解答。

1Fe26號元素,原子的電子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2Fe原子先失去4s能級2個電子、再失去3d能級1個電子形成Fe3+,Fe3+價電子排布式為:3d5;Fe3+價電子排布處于半充滿穩(wěn)定狀態(tài),而Fe2+價電子排布為3d6,失去1個電子變成Fe3+3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故Fe2+還原性強(qiáng);故答案為:3d5;Fe2+價電子排布為3d6,失去1個電子變成Fe3+3d5穩(wěn)定結(jié)構(gòu);

2)與SCN互為等電子體的一種物質(zhì),可以用S替換N原子與1個單位負(fù)電荷,它的等電子體為:CS2,進(jìn)一步用O原子替換S原子得到等電子體CO2,2N原子替換1C原子、1O原子得到等電子體N2O,等等,故答案為:CS2CO2N2O;

3)①Fe3C的晶胞結(jié)構(gòu)中碳原子的配位數(shù)為6,與碳原子緊鄰的鐵原子,以C原子為原點建立三維坐標(biāo)系,Fe原子位于坐標(biāo)軸上且關(guān)于原點(碳原子)對稱,6Fe形成的空間結(jié)構(gòu)為正八面體,故C原子的配位數(shù)為6,配位數(shù)之比等于相應(yīng)原子數(shù)目反比,則Fe原子配位數(shù)為6×1÷3=2,故答案為:正八面體;2;

②同周期主族元素從左向右電負(fù)性逐漸增大,故電負(fù)性大小為O>N>C;化合物中形成CN雙鍵的N原子形成2σ鍵,含有1對孤電子對,而形成單鍵的N原子,形成2σ鍵,含有2對孤電子對,雜化軌道數(shù)目分別為34,N原子采取sp2、sp3雜化;形成8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)時,N原子形成3個共價鍵,微粒中N原子形成4個鍵,其中1個是N原子與亞鐵離子形成的配位鍵,標(biāo)出配位鍵為:,故答案為:O>N>Csp2、sp3;

4)面心立方最密堆積中原子處于晶胞的頂點與面心,圖aFe原子處于頂點與體心,是體心立方堆積,圖bFe原子處于頂點與面心,屬于面心立方最密堆積;面心立方最密堆積中處于晶胞面對角線上Fe原子緊密相鄰,設(shè)Fe原子半徑為r,則晶胞棱長=4r×=,晶胞體積=,晶胞中Fe原子數(shù)目= +6×=4,晶胞中Fe原子總體積=3πr3,晶胞中原子的總體積占晶體體積的比例為:,故答案為:b;。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用膜技術(shù)原理和電化學(xué)原理制備少量硫酸和綠色硝化劑N2O5,裝置如圖所示,下列說法不正確的是

A. 電極a和電極c都發(fā)生氧化反應(yīng)

B. 電極d的電極反應(yīng)式為2H++2e-=H2

C. c電極上的電極反應(yīng)式為N2O4-2e-+H2O=N2O5+2H+

D. 裝置A中每消耗64gSO2,理論上裝置A和裝置B中均有2moH+通過質(zhì)子交換膜

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,用0.10 mol·L1KOH溶液滴定10.00 mL 0.10 mol·L1H2C2O4(二元弱酸)溶液所得滴定曲線如圖(混合溶液的體積可看成混合前溶液的體積之和)。請回答下列問題:

1)點①所示溶液中,Kw__________。

2)點②所示溶液中的電荷守恒式為______________________________________。

3)點③所示溶液中存在________種平衡。

4)點④所示溶液中的物料守恒式為0.10 mol·L1___________________________。

5)點⑤所示溶液中各離子濃度的大小順序為________________________________

6)上述5點所示溶液中,水的電離程度最大的是_______,最小的是________(用序號回答)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】1常溫下,0.1mol/L CH3COOH 溶液中有1% CH3COOH 分子發(fā)生電離,則溶液的pH=______________;可以使0.10mol·L-1 CH3COOH的電離程度增大的是____________。、

a.加入少量0.10 mol·L-1的稀鹽酸 b.加熱CH3COOH溶液

c.加水稀釋至0.010 mol·L-1. d.加入少量冰醋酸

e.加入少量氯化鈉固體 f.加入少量0.10 mol·L-1NaOH溶液

2將等質(zhì)量的鋅投入等體積且pH 均等于3 的醋酸和鹽酸溶液中,經(jīng)過充分反應(yīng)后,發(fā)現(xiàn)只在一種溶液有鋅粉剩余,則生成氫氣的體積V( 鹽酸)________V(醋酸)(“>”、“ <” “=”)。

30.1mol/L 的某酸H2A pH=4,則H2A 的電離方程式為_________________

4某溫度下,Kw=1×10-12,0.02mol/LBa(OH)2溶液與等物質(zhì)的量濃度的NaHSO4溶液等體積混合,所得混和液的pH=____

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列敘述錯誤的是

A含16 g氧原子的二氧化硅晶體中含有的δ鍵數(shù)目為2NA

B23.4 g NaCl晶體中含有0.1NA圖所示的結(jié)構(gòu)單元

C.常溫常壓下,5 g D2O含有的質(zhì)子數(shù)、電子數(shù)、中子數(shù)均為2.5NA

D2 mol SO2和1 mol O2在一定條件下反應(yīng)所得混合氣體分子數(shù)小于2NA

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr2O72-CrO42-,它們會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大危害,必須進(jìn)行處理.常用的處理方法有兩種.方法1:還原沉淀法.

該法的工藝流程為:

其中第①步存在平衡2CrO42(黃色)+2H+Cr2O32(橙色)+H2O

(1)若平衡體系的pH=2,該溶液顯______色.

(2)能說明第①步反應(yīng)達(dá)平衡狀態(tài)的是_____(填序號)

A.Cr2O72CrO42的濃度相同

B.2v(Cr2O72)=v(CrO42

C.溶液的顏色不變

(3)第②步中,還原1molCr2O72離子,需要______molFeSO47H2O.

(4)第③步生成的Cr(OH)3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡:Cr(OH)3(s)Cr3+(aq)+3OH-(aq),常溫下,Cr(OH)3的溶度積Ksp=c(Cr3+)c3(OH-)=10-32,要使c(Cr3+)降至10-5mol/L,溶液的pH應(yīng)調(diào)至______

方法2:電解法.

該法用Fe做電極電解含Cr2O72的酸性廢水,隨著電解的進(jìn)行,在陰極附近溶液pH升高,產(chǎn)生

Cr(OH)3沉淀.

(5)Fe做電極的原因為______(用電極反應(yīng)式解釋).

(6)在陰極附近溶液pH升高,溶液中同時生成的沉淀還有______

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】有機(jī)化合物F是一種重要的有機(jī)合成中間體,其合成路線如下圖所示:

已知:①A的核磁共振氫譜圖中顯示兩組峰

F的結(jié)構(gòu)簡式為:

③通常在同一個碳原子上連有兩個羥基不穩(wěn)定,易脫水形成羰基。

R-CH=CH2R-CH2CH2OH

請回答下列問題:

(1)A的名稱為______________(系統(tǒng)命名法);Z中所含官能團(tuán)的名稱是___________。

(2)反應(yīng)的反應(yīng)條件是__________

(3)E的結(jié)構(gòu)簡式為_______________________。

(4)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________

(5)寫出反應(yīng)IV的化學(xué)方程式____________________________________________。

(6)WZ的同系物,相對分子質(zhì)量比Z14,則W的同分異構(gòu)體中滿足下列條件:

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng),②苯環(huán)上有兩個取代基,③不能水解,遇FeCl3溶液不顯色的結(jié)構(gòu)共有_________(不包括立體異構(gòu)),核磁共振氫譜有四組峰的結(jié)構(gòu)為____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】室溫下,下來事實不能說明NH3·H2O為弱電解質(zhì)的是

A. 0.1 mol·L-1NH3·H2OpH小于13

B. 0.1 mol·L-1 NH4Cl溶液的pH小于7

C. 相同條件下,濃度均為0.1 mol·L-1 NaOH溶液和氨水,氨水的導(dǎo)電能力弱

D. 0.1 mol·L-1NH3·H2O能使無色酚酞試液變紅色

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】①H+②Cl、③Al3、④K、⑤S2⑥OH、⑦NO3⑧NH4分別加入H2O中,基本上不影響水的電離平衡的離子是(

A.①③⑤⑦⑧B.②④⑥⑧C.①⑥D.②④⑦

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