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【题目】铝、铁在生活、生产中有着广泛的用途,请回答下列问题。

(1) Fe2+的最外层电子排布式____________。元素Fe与Mn的第三电离能分别为I3(Fe)、I3(Mn),则I3(Fe)______I3(Mn)(填“>”、“<")。

(2)气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2,其中Al、Cl均达8e-稳定结构,Al原子的杂化方式为__________。根据等电子原理,AlO2-的空间构型为_____。

(3) Fe(CO)5的熔点为-20 ℃,沸点为103 ℃,易溶于乙醚,其晶体类型为______,

(4) 科学家们发现某些含铁的物质可催化尿素合成肼(N2H4),沸点:N2H4>C2H6的主要原因为______________________。

(5) FeO晶体的晶胞如图所示,己知:FeO晶体的密度为ρ g/cm3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_____;Fe2+与O2-最短核间距为______pm(用ρ和NA表示)。

【答案】3s23p63d6 < sp3 直线形 分子晶体 前者可形成分子间氢键,后者只有范德华力 12

【解析】

(1)核外电子排布按能级顺序排布,在化学反应中失去电子按从最外层到次外层依次失去;根据价电子排布式分析点电离能的大小;

(2)根据σ键电子对数和孤电子对数判断杂化方式;用替代法分析等电子体;

(3)结合晶体类型与性质的关系作答;

(4)根据晶体类型和沸点高低的比较作答;

(5)根据晶胞示意图可知,亚铁离子位于晶胞的顶点和面心,O2-离子位于晶胞的棱上和体心,结合ρ=计算。

(1)基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2,原子失去电子从最外层到次外层依次失去,则Fe2+的最外层电子排布式为3s23p63d6;铁元素失去的第三个电子是3d6上的电子,而3d6容易失去一个电子形成比较稳定的3d5半满状态,而Mn的价电子排布式为3d53s2,失去的第三个电子是3d5上的电子,这是比较稳定的半充满状态,所以难失去,故I3(Fe) <I3(Mn)。

(2)根据气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2,要使每个原子都达到8e-稳定结构,Al除了与三个Cl形成三个共价单键外,还要由Cl提供一个配位键,所以需要采取sp3杂化方式形成四个等价的共价键;AlO2-中含有16个价电子、3个原子,与CO2所含的原子总数、价电子总数都相同,CO2的空间构型为直线形,根据等电子原理,AlO2-的空间构型为直线形。

(3)根据Fe(CO)5熔沸点低、易溶于有机溶剂的物理性质,可判断其为分子晶体。

(4)在N2H4分子中存在N—H键,所以能够在分子间形成氢键,而C2H6分子只有范德华力,故前者沸点高于后者。

(5)由该晶胞结构可知,Fe2+紧邻的Fe2+的最短距离为面对角线的,以面心Fe2+为研究对象,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为12个;该晶体中含有的Fe2+的个数为,O2-的个数为,即含有4个“FeO”,所以该晶胞的质量为,则晶胞的边长为,而Fe2+与O2-最短核间距为边长的一半,即。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】实验室用加热1一丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1一溴丁烷,设计了如图所示的实验装置其中的夹持仪器已省略。

已知:H2SO4+NaBr=NaHSO4+HBr, H2SO4(浓)+2HBr=Br2+SO2↑+2H2O

请回答下列问题:

(1)仪器a的名称为______。

(2)制备操作中,加入的浓硫酸事先要进行稀释,其目的是______填选项字母。

减少副产物烯和醚的生成减少的生成水是反应的催化剂

(3)写出此实验制1一溴丁烷的总化学方程式______。

(4)有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“”,来确定副产物中是否存在丁醚请评价该同学设计的鉴定方案是否合理?理由是______。

(5)为了进一步提纯1一溴丁烷,该小组同学查得相关有机物的有关数据如表:

物质

熔点

沸点

1一丁醇

1一溴丁烷

丁醚

1一丁烯

则用B装置完成此提纯实验时;,实验中要迅速升高温度至______收集所得馏分。

(6)若实验中所取1一丁醇、NaBr分别为、,浓硫酸,蒸出的粗产物经洗涤,干燥后再次蒸馏得到一溴丁烷,则1一溴丁烷的产率是______保留2位有效数字。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】根据杂化轨道理论和价电子对互斥理论模型判断,下列分子或离子的中心原子的杂化方式及空间构型正确的是( )

选项

分子或离子

中心原子杂化方式

价电子对互斥理论模型

分子或离子的空间构型

A

直线形

直线形

B

平面三角形

三角锥形

C

四面体形

平面三角形

D

四面体形

正四面体形

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】某研究性学习小组用如图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验:

完成下列填空

(1)在配制FeCl3溶液时,需先把FeCl3晶体溶解在________中,再加水稀释,才能得到透明澄清溶液。

(2)B装置的作用是__________;D装置中吸收尾气的离子方程式是__________。

(3)A装置中制备SO2的化学方程式为:_______,在该反应中浓硫酸体现的性质是______。

(4)当温度较高的SO2气体(足量)通入FeCl3溶液中时,可以观察到溶液由黄色逐渐变为浅绿色。根据此现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。

a.写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式:___________。

b.请设计实验方案检验上述反应中FeCl3是否反应完全:_________________。

c.若向得到的浅绿色溶液中逐滴滴加NaOH溶液,可以观察到的现象是:________。

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】下表为元素周期表的一部分, 回答下列问题。

(1)我国科学家采用“铝铍测年法”测量“北京人”年龄。10Be 和9Be______________

a.是同一种核素 b.具有相同的中子数 c.互为同素异形体 d.互为同位素

(2)元素①和②可形成多种化合物。下列模型表示的分子中,不可能由①和②形成的是_______(填序号)。

(3)元素①~⑥中,金属性最强的是___(填元素符号)。②的单质和⑤的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式为______________。

(4)碘(53I) 是人体必需的微量元素之一。

①碘(53I) 在周期表中的位置是______

②CI-、Br-、I-的还原性由大到小的顺序为_______。

③资料显示: Ag+和I-会发生氧化还原反应生成两种单质,反应的离子方程式为_______。某同学用图实验验证上述反应,观察到两溶液混合后立即出现黄色浑浊,再加入淀粉溶液,不变蓝。分析产生上述现象的可能原因:________________

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【题目】某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。

向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1NaOH,制得等量Mg(OH)2沉淀;然后分别向其中加入不同试剂,记录实验现象如下表:

实验序号

加入试剂

实验现象

Ⅰ

4 mL 2 mol·L-1HCl 溶液

沉淀溶解

Ⅱ

4 mL 2 mol·L-1NH4Cl 溶液

沉淀溶解

(1)从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程_____________。

(2)测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性(pH约为4.5),用离子方程式解释其显酸性的原因___________。

(3)甲同学认为应补充一个实验:向同样的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸馏水,观察到沉淀不溶解。该实验的目的是_________。

(4)同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种:一是NH4Cl溶液显酸性,溶液中的H+可以结合OH- ,进而使沉淀溶解;二是____________。

(5)乙同学继续进行实验:向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水,得到pH约为8的混合溶液,向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液,观察现象。

①实验结果证明(4)中的第二种猜测是成立的,乙同学获得的实验现象是___________。

③乙同学这样配制混合溶液的理由是___________。

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【题目】下列热化学方程式及有关应用的叙述中,正确的是( )

A.若2H2(g)+O2(g)=2H2O(g) ΔH=-483.6kJ/mol,则H2的燃烧热为241.8 kJ/mol

B.已知强酸与强碱在稀溶液里反应的中和热为57.3 kJ/mol,则H2SO4(aq)+ Ba(OH)2(aq)= BaSO4(s)+2H2O(l) ΔH =-114.6 kJ/mol

C.500℃、30MPa下,将0.5mol N2和1.5mol H2置于密闭的容器中充分反应生成NH3(g),放热19.3kJ,其热化学方程式为:N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) ΔH =-38.6 kJ/mol

D.已知25℃、101kPa条件下:4Al(s)+3O2(g)=2Al2O3(s) ΔH =-2834.9 kJ/mol,4Al(s)+2O3(g)=2Al2O3(s) ΔH =-3119.1 kJ/mol,则O2比O3稳定

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科目:高中化学 来源: 题型:

【题目】MgCO3和CaCO3的能量关系如图所示(M=Ca、Mg):

  M2+(g)+CO32-(g)  M2+(g)+O2(g)+CO2(g)

     

已知:离子电荷相同时,半径越小,离子键越强。下列说法不正确的是

A. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0

B. ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0

C. ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)

D. 对于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3

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【题目】高炉炼铁过程中发生反应: Fe2O3(s)+CO(g)Fe(s)+CO2(g),该反应在不同温度下的平衡常数见右表。下列说法正确的是( )

温度T/℃

1000

1150

1300

平衡常数K

4.0

3.7

3.5

A. 由表中数据可判断该反应:反应物的总能量<生成物的总能量

B. 1000℃下Fe2O3与CO反应,t min达到平衡时c(CO) =2×10-3 mol/L,则用CO2表示该反应的平均速率为2×10-3/t mol·L-1·min-1

C. 为了使该反应的K增大,可以在其他条件不变时,增大c(CO)

D. 其他条件不变时,增加Fe2O3的用量,不能有效降低炼铁尾气中CO的含量

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