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【题目】元素C与过渡元素Co、Fe、Ni等在工业、农业、科学技术以及人类生活有机合成等方面有重要作用。

(1)基态Co原子价电子轨道排布图为______,第四电离能I4(Co)<I4(Fe),其原因是______。

(2)(CH3)3C+是有机合成重要中间体,该中间体中碳原子杂化方式为______。

(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,其原因是______。

(4)Co的一种氧化物的晶胞如图1。己知钴原子的半径为apm,氧原子的半径为bpm,它们在晶体中是紧密接触的,在该钴的氧化物晶胞中原子的空间利用率为______(列出含a、b的计算表达式即可)(提示:条件不足,无法判断钴原子之间是否紧密接触)。

(5)NiO的晶体结构如图2所示,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为______。

【答案】 铁失去的是较稳定的3d5的一个电子,钴失去的是3d6上的一个电子 sp2、sp3杂化 N元素电负性比O元素电负性小,N原子提供孤电子对的倾向更大,与Co2+形成的配位键更强 ×100% (1,,)

【解析】

(1)Co为27号元素,核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d74s2,属于过渡元素,价电子包括3d、4s电子,价电子排布式为3d74s2,结合泡利原理、洪特规则,轨道表达式为;由洪特规则特例,钴失去的是3d6上的一个电子,而铁失去的是较稳定的3d5的一个电子,故第四电离能I4(Co)<I4(Fe),

故答案为:; 钴失去的是3d6上的一个电子,而铁失去的是较稳定的3d5的一个电子;

(2)(CH3)3C+是有机合成重要中间体,甲基中碳原子形成4个σ键,另外碳原子形成3个σ键,均没有孤电子对,杂化轨道数目分别为4、3,分别采取sp3、sp2杂化,

故答案为:sp2、sp3杂化;。

(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,其原因是:N元素电负性比O元素电负性小,N原子提供孤电子对的倾向更大,与Co2+形成的配位键更强。

故答案为: N元素电负性比O元素电负性小,N原子提供孤电子对的倾向更大,与Co2+形成的配位键更强。

(4)由晶胞结构可知,晶胞中Co、O原子的配位数均为6,钴原子填在氧原子的正八面体空隙中,氧原子填充在Co原子的正八面体空隙中。晶胞中Co原子数目=1+12× =4、O原子数目=8×+6×=4,晶胞中原子总体积=4×,晶胞棱长为(2a+2b)pm,晶胞体积=(2a+2b)3,空间利用率=×100% ,故答案为:×100% 。

(5)根据NiO的晶体结构,其中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C离子坐标参数为(1,,)。

故答案为:(1,,)。

练习册系列答案
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【题目】有机化合物W的分子式为C9H12 ,其含有苯环的结构有等,下列说法错误的是( )

A. 与苯互为同系物

B. 除了上述三种物质,W的含苯环的同分异构体还有5种

C. 有机物W的一种结构为 该有机物不能与溴单质发生加成反应

D. 有机物W不管是否含有苯环,在一定条件下都能发生氧化反应

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【题目】某课外活动小组为了探究木炭与浓硝酸反应后的气态生成物,设计如下实验。

(1)甲同学设计实验如图甲。

红热木炭未进入试管前,浓硝酸上方并无明显变化。当如图甲连接实验后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,后浑浊消失。

①液面上方出现红棕色气体,说明浓硝酸具有________(填选项字母)。

a.酸性 b.挥发性 c.不稳定性

②沾有澄清石灰水的玻璃片出现浑浊,________(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸发生了反应,是因为________。

(2)乙同学设计实验如图乙。

如图乙连接实验后,浓硝酸液面上方有明显的红棕色气体产生,且沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化。沾有澄清石灰水的玻璃片无明显变化,________(填“能”或“不能”)说明木炭与浓硝酸未反应,是因为________。

(3)丙同学克服了甲、乙同学设计上的缺点,设计实验如图丙。已知酸性高锰酸钾能将NO、NO2 氧化成 NO3-,MnO4- 被还原为 Mn2+。

①如图连接装置后,需进行的实验操作为________;加热木炭与浓硝酸前需先通一段时间N2,目的为________________。

②装置A中木炭与浓硝酸反应的化学方程式为_________________________。

③能证明木炭被氧化的实验现象为________________________________________。

④D 装置中发生反应的离子方程式为________________________________。

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【题目】在t ℃时,AgBr在水中的沉淀溶解平衡曲线如图所示。又知t ℃时AgCl的Ksp=4×10-10 mol2·L-2,下列说法不正确的是(  )

A.在t ℃时,AgBr的Ksp为4.9×10-13 mol2·L-2

B.在AgBr饱和溶液中加入NaBr固体,可使溶液由c点到b点

C.图中a点对应的是AgBr的不饱和溶液

D.在t ℃时,AgCl(s)+Br-(aq)AgBr(s)+Cl-(aq)的平衡常数K≈816

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【题目】下列关于实验室制氯气的说法中错误的是( )

A.该反应是一个氧化还原反应,其中二氧化锰是氧化剂

B.每生成1mol氯气,就要转移2mol电子

C.该反应的离子方程式为MnO2+4H++4Cl-MnCl2+2H2O+Cl2↑

D.该方法是瑞典化学家舍勒最先发现的

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【题目】Ⅰ.过渡金属元素性质研究在无机化学中所占的比重越来越大。

(1)铜元素在周期表的位置是______。

(2)比较NH3和[Cu(NH3)2]2+中H-N-H键角的大小:NH3______[Cu(NH3)2]2+(填“>”或“<”),并说明理由______。

(3)铜金合金是一种储氢材料,晶胞参数anm,面心立方堆积,铜原子在晶胞的面心位置,金原子在晶胞的顶点位置。已知阿伏加德罗常数的数值为NA,铜、金的摩尔质量分别为M(Cu)、M(Au),该晶体的密度为______g/cm3;氢原子可以进入到铜原子和金原子构成的四面体的空隙中,该材料储满氢后的化学式为______。

(4)研究发现,钒元素的某种配合物可增强胰岛素降糖作用,它是电中性分子,结构如图1,在图中画出由钒离子形成的配合物中的配位键______。

Ⅱ.氮元素可以形成多种化合物。

(5)NO3-的立体构型的名称是______,NO3-的一种等电子体为______。

(6)硫酸和硝酸都是常见的强酸,但性质差异明显:硫酸是粘稠的油状液体,沸点338℃;硝酸是无色液体,沸点仅为122℃,试从氢键的角度解释原因:______。

(7)图2表示某种含氮有机化合物的结构,其分子内4个氮原子分别位于正四面体的四个顶点(见图3),分子内存在空腔,能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中,能被该有机化合物识别的是______(填标号)。

a.CF4 b.CH4 c.NH4+ d.H2O

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【题目】某电镀污泥含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量金等,某小组设计如下资源综合利用的方案:

已知:碲和硫位于同主族,煅烧时Cu2Te发生的反应为Cu2Te+2O22CuO+TeO2,滤渣中TeO2溶于稀硫酸发生的反应为TeO2+H2SO4====TeOSO4+H2O。

下列说法错误的是

A. “高温煅烧”电镀污泥时铜、碲和铬元素都被氧化

B. “酸化”时可向溶液中加入硫酸

C. “固体1”的主要成分为Cu

D. “滤液3”可以循环利用

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【题目】下列实验操作或装置能达到目的的是( )

A

B

C

D

混合浓硫酸和乙醇

配制一定浓度的溶液

收集气体

证明乙炔可使溴水褪色

A. AB. BC. CD. D

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【题目】烯烃是重要的有机化工原料。实验室主要用浓硫酸或浓磷酸作催化剂使醇脱水制取烯烃。某同学使用环己醇脱水制备环己烯。设计方案如下:

(一)主要仪器和试剂

仪器:50mL圆底烧瓶、分馏柱、直形冷凝管、10mL量筒、分液漏斗、100mL锥形瓶、蒸馏头、接液管。

试剂:10.0g(10.4mL,0.1mol)环己醇、5mL浓磷酸、氯化钠、无水氯化钙、5%碳酸钠水溶液。

(二)查阅实验所涉及的反应物、催化剂、产物的各种物理性质,列表如下:

化学物质

相对分子

质量

相对密度/

g·cm-3

沸点/℃

溶解性

环己醇

100

0.96

161.1

稍溶于水

磷酸(85%)

98

1.83

213

易溶于水

环己烯

82

0.89

83.3

微溶于水

(三)实验流程

请回答:

(1)加热过程中,若忘记加沸石,应如何操作?___

(2)将粗产品分去水层所需要用到的主要实验仪器是___。

(3)本实验用浓磷酸代替浓硫酸的优点:___。

(4)该实验的主要副产物为___(填物质名称)。

(5)在提纯环己烯时,用等体积的饱和食盐水,而不用水的原因是___。加入3~4mL5%碳酸钠溶液的目的是___。

(6)水浴蒸馏最后得到7.0g产品,则反应的产率为___(保留2位有效数字)。

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