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【题目】铁、铝、铜三种金属元素在日常生活中的应用最为广泛。回答下列问题:

(1)基态Fe原子的简化电子排布式为__________。

(2)常温下,Fe(CO)5为黄色液体,易溶于非极性溶剂。写出CO的电子式_________;Fe(CO)5分子中σ键与π键之比为_______。

(3)硝酸铜溶于氨水形成[Cu(NH3)4](NO3)2的深蓝色溶液。

①[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子的立体构型是_______。NO3-中心原子的轨道杂化类型为________。

②与NH3互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式);氨气在一定的压强下,测得的密度比该压强下理论密度略大,请解释原因________。

(4)金属晶体可看成金属原子在三维空间中堆积而成,单质铝中铝原子采用铜型模式堆积,原子空间利用率为74%,则铝原子的配位数为________________。

(5)铁和硫形成的某种晶胞结构如图所示,晶胞参数a=xpm,则该物质的化学式为_______;A原子距离B原子所在立方体侧面的最短距离为______pm(用x表示);该晶胞的密度为____g·cm-3。(阿伏加德罗常数用NA表示)

【答案】[Ar] 3d64s2 1:1 平面三角形 sp2 CH3- NH3通过氢键形成“缔合”分子,分子间作用力增强,分子间距离减小,导致密度反常增大 12 FeS 0.25x

【解析】

(1)基态Fe原子的简化电子排布式结合电子排布规律,按要求书写;

(2) 应用等电子体原理书写一氧化碳电子式;求出Fe(CO)5分子中σ键与π键,即可求比值;

(3)①通过价层电子对互斥理论,求出价电子对数即可知道[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子的立体构型以及NO3-中心原子的轨道杂化类型;

②应用等电子体原理,找出与NH3互为等电子体的一种阴离子;氨气在一定的压强下,测得的密度比该压强下理论密度略大,结合密度的定义,以及氨气的结构特点来分析;

(4)单质铝中铝原子采用铜型模式堆积,从铜型模式堆积的结构特点找出铝原子的配位数;

(5)已知铁和硫形成的某种晶胞结构,用均摊法计算晶胞内原子的数目,从而求出该物质的化学式,结合A原子的位置,从而确定A距离B原子所在立方体侧面的最短距离;该晶胞的密度可以通过计算该晶胞的质量以及晶胞的体积求得;

(1) Fe原子序数为26,按电子排布规律,基态Fe原子的简化电子排布式为[Ar] 3d64s2;

答案为:[Ar] 3d64s2 ;

(2) 氮气和一氧化碳为等电子体,故它们的结构相似、电子式相似,一氧化碳电子式为 ; Fe(CO)5分子中σ键与π键均为10个,即可求比值为1:1;

答案为: ; 1:1 ;

(3)①通过价层电子对互斥理论,求出NO3-价电子对数为 ,即可知道[Cu(NH3)4](NO3)2中阴离子NO3-的立体构型为平面三角形,NO3-中心原子的轨道杂化类型sp2;

答案为:平面三角形;sp2 ;

②应用等电子体原理,找出与NH3互为等电子体的一种阴离子,应具有相同价电子数和原子数,CH3-满足条件;

答案为:CH3-;

NH3通过氢键形成“缔合”分子,分子间作用力增强,分子间距离减小,故体积偏小质量偏大,导致在一定的压强下氨气密度反常增大;

答案为:NH3通过氢键形成“缔合”分子,分子间作用力增强,分子间距离减小,导致密度反常增大;

(4)单质铝中铝原子采用铜型模式堆积,即为面心立方堆积结构,则铝原子的配位数为12;

答案为:12 ;

(5)已知铁和硫形成的某种晶胞结构,铁原子在晶胞内,有4个,硫原子在顶点和面心,用均摊法计算晶胞内S原子的数目= ,铁硫原子数目比1:1,从而求出该物质的化学式为FeS;

答案为:FeS;

根据晶胞示意图,A原子位于小立方体的中心,把晶胞均分为八个小立方体,它距离B原子所在立方体侧面的最短距离为晶胞边长的四分之一,则A原子距离B原子所在立方体侧面的最短距离为0.25x;

答案为:0.25x;

该晶胞的密度 ,即密度为g·cm-3;

答案为:。

练习册系列答案
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【题目】已知某有机物A的核磁共振氢谱如图M1-1所示,下列说法中,错误的是

A. 若A的分子式为,则其结构简式为

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C. 仅由其核磁共振氢谱无法得知其分子中的氢原子总数

D. 若A的化学式为,则其同分异构体有3种

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(2)图乙为金属铜的晶胞示意图,请回答下列问题。

①该晶胞实际含有的铜原子数是______。

②该晶胞称为______(填序号)。

A.六方晶胞 B.体心立方晶胞 C.面心立方晶胞 D.简单立方晶胞

③该晶胞的边长为a cm, Cu的摩尔质量为64g·mol-1,金属铜的密度为pg·cm-3,则阿伏加德罗常数为___(用含a、p的代数式表示)。

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【题目】活性氧化锌(ZnO)广泛用于橡胶、涂料、陶瓷、电子等行业,以粗氧化锌(主要成分为ZnO,还含有少量MnO、CuO、FeO、Fe2O3等)为原料经深度净化可制备高纯活性氧化锌,其流程如图所示:

几种难溶物的Ksp:

物质

Mn(OH)2

Fe(OH)2

Fe(OH)3

ZnS

CuS

Ksp

1.9×10-13

8.0×10-16

4.0×10-38

2.5×10-22

6.4×10-36

(1)将大小为66nm的高纯活性氧化锌粉末分散到水中,所得分散系为______。

(2)“浸取”过程中ZnO与NH3·H2O、NH4HCO3反应生成可溶性的Zn[(NH3)n]CO3和H2O。若有1mol ZnO溶解,则在该转化反应中参加反应的NH3·H2O和NH4HCO3物质的量之比的最大值为___________(已知:1≤n≤4)。

(3)“深度除锰”过程中双氧水可将“滤液1”中的Mn(OH)2转化为更难溶的MnO2·H2O,写出反应的化学方程式______________,“滤渣2”中存在的物质除了MnO2·H2O还可能含有_________(用化学式表示)。

(4)“深度除铜”过程中当溶液中≤2.0×10-6时,才能满足“深度除铜”的要求,若溶液中Zn2+浓度为1mol/L时,则最终溶液中S2-的浓度理论上的最小值为____mol/L。

(5)“蒸氨”过程中Zn[(NH3)n]CO3分解为ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O、NH3和CO2。为了提高经济效益,请设计循环利用NH3和CO2方案_____________。

(6)“煅烧”时ZnCO3·2Zn(OH)2转变为高纯活性氧化锌,写出反应的化学方程式______

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【题目】如图所示为离子晶体的晶胞结构示意图,则离子晶体的对应组成表达一定不正确的是( )

A.XYB.XY2ZC.X9YD.X2Y

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(3)D的结构简式为________________。

(4)E的一个同分异构体的结构简式是________。(写一个即可)

(5)①、②、③的反应类型依次是_______。

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