【題目】鐵元素與我們的生活息息相關(guān);卮鹣铝袉栴}:
(1)硝普鈉(Na2[Fe(CN)5(NO)] 2H2O)可用于治療急性心率衰竭。
①Fe3+的價(jià)電子軌道表示式為____________。
②硝普鈉中不存在的作用力有____________(填序號)。
a.離子鍵 b.金屬鍵 c.配位鍵 d.極性共價(jià)鍵 e.非極性共價(jià)鍵 f.氫鍵
③硝普鈉的內(nèi)界[Fe(CN)5(NO)]2-中,非金屬元素的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>______,由其中兩種元素按原子個(gè)數(shù)比為1:3組成的常見陰離子的空間構(gòu)型為_________。
(2)三氯化鐵是一種重要的鐵鹽,熔沸點(diǎn)較低,易溶于丙酮。
①FeCl3晶體類型為____________。
②FeCl3的熔點(diǎn)(555K)高于AlCl3(467K)的原因是_______________。
③Fe3+可用KSCN溶液檢驗(yàn),SCN-中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為_______。
(3)某FexNy的晶胞如下圖1所示,其化學(xué)式為____________,Cu可完全替代該晶體中的A位置Fe或B位置Fe,形成產(chǎn)物Fe(x-n)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如下圖2所示。其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物晶體的密度為ρ gcm-3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞參數(shù)a=___nm。
【答案】 b、e N>O>C 平面三角形 分子晶體 二者均為分子晶體,且組成和結(jié)構(gòu)相似,FeCl3的相對分子質(zhì)量大,分子間作用力(或范德華力)大 1:1 Fe4N
【解析】
(1)①Fe的原子序數(shù)為26,依據(jù)基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式書寫Fe3+的價(jià)電子軌道表示式;
②根據(jù)絡(luò)合物中存在的作用力判斷;
③依據(jù)第一電離能的規(guī)律作答;根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論分析空間構(gòu)型;
(2)①根據(jù)給定的物理性質(zhì)分析晶體類型;
②分子晶體的相對分子質(zhì)量越大,分子間作用力(或范德華力)大;
③1個(gè)共價(jià)單鍵中含1個(gè)σ鍵,一個(gè)共價(jià)雙鍵中含1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵,再結(jié)合SCN-內(nèi)化學(xué)鍵類型分析;
(3)利用“均攤法”計(jì)算出晶胞內(nèi)Fe和N的個(gè)數(shù),進(jìn)而求出化學(xué)式;
由圖2可知,Cu替代A位置的Fe時(shí)能量較低,更穩(wěn)定,則Cu位于頂點(diǎn),均攤法確定化學(xué)式,晶胞質(zhì)量除以晶胞的體積得密度;
(1)①Fe原子的核外電子數(shù)為26,基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為3d64s2,失去3個(gè)電子得到Fe3+,則其價(jià)電子軌道表示式為;
②硝普鈉(Na2[Fe(CN)5(NO)] 2H2O)中存在離子鍵、配位鍵、極性共價(jià)鍵和氫鍵,不存在金屬鍵和非極性共價(jià)鍵,故答案選b、e;
③硝普鈉的內(nèi)界[Fe(CN)5(NO)]2-中,非金屬元素為C、N和O,同周期元素的第一電離能呈增大趨勢,但N元素的最高能級2p能級上為半充滿結(jié)構(gòu),處于穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能比O的大,因此第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>N>O>C;C、N、O中兩種元素按原子個(gè)數(shù)比為1:3組成的常見陰離子有CO32-、NO3-,CO32-、NO3-中中心原子的價(jià)層電子對數(shù)都為3,且中心原子上沒有孤電子對,所以CO32-、NO3-的空間構(gòu)型都為平面三角形;
(2)①三氯化鐵是一種重要的鐵鹽,熔沸點(diǎn)較低,易溶于丙酮,屬于分子晶體的物理特點(diǎn),因此其晶體類型為分子晶體;
②FeCl3和AlCl3均為分子晶體,之所以FeCl3的熔點(diǎn)高,是因?yàn)槎呓M成和結(jié)構(gòu)相似,FeCl3的相對分子質(zhì)量大,分子間作用力(或范德華力)大;
③SCN-與CO2互為等電子體,CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,1個(gè)CO2分子中含2個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,因此SCN-中σ鍵和π鍵的個(gè)數(shù)比為1:1;
(3)根據(jù)圖1可知,Fe在晶胞中的個(gè)數(shù)為:8×1/8+6×1/2=4,N位于體心,則只有1個(gè)N,則化學(xué)式為:Fe4N;由圖2可知,Cu替代A位置的Fe時(shí)能量較低,更穩(wěn)定,則Cu位于頂點(diǎn),原子個(gè)數(shù)為8×1/8=1,Fe位于面心,原子個(gè)數(shù)為6×1/2=3,N位于體心,則只有1個(gè)N,其化學(xué)式為Fe3CuN,則晶胞的質(zhì)量為=g,設(shè)晶胞的參數(shù)為anm,根據(jù)晶體密度ρg/cm3= = ,解得a=,故答案為:Fe4N;。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】在電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)(裝置如圖所示)中,若向某一電解質(zhì)溶液中逐滴加入另一溶液時(shí),則燈泡由亮變暗,至熄滅后又逐漸變亮的是( )
A. 鹽酸中逐滴加入氫氧化鈉溶液
B. 硫酸銅溶液中逐滴加入氫氧化鋇溶液
C. 硫酸中逐滴加入氯化鋇溶液
D. 鹽酸中逐滴加入硝酸銀溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】利用鈦白工業(yè)的副產(chǎn)品FeSO4(含TiO2+、Al3+)可以生產(chǎn)電池級高純超微細(xì)草酸亞鐵。其工藝流程如下:
已知:
①過濾1得到的濾渣的主要成分是Al(OH)3、H2TiO3。
②5Fe2++ MnO4-+8H+=5Fe3+ +Mn2++4H2O
5C2O42-+2MnO4-+16H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O
(1)沉淀過程的反應(yīng)溫度為40℃,溫度不宜過高的原因除了控制沉淀的粒徑外,還有_____。
(2)沉淀反應(yīng)的離子方程式是______________。
(3)實(shí)驗(yàn)室測定高純超微細(xì)草酸亞鐵組成的步驟依次為:
步驟1:準(zhǔn)確稱量一定量草酸亞鐵樣品,加入30 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶解。
步驟2:用0.2000 mol·L-1標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定,消耗其體積31.60 mL。
步驟3:向滴定后的溶液中加入3g Zn粉和8 mL 2 mol·L-1的H2SO4溶液,將Fe3+還原為Fe2+。
步驟4:過濾,濾液用上述標(biāo)準(zhǔn)KMnO4溶液滴定,消耗溶液10.00 mL。
則樣品中C2O42-的物質(zhì)的量為______。(寫出計(jì)算過程)
(4)將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸亞鐵溶液混合,測得反應(yīng)液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如下圖,其變化趨勢的原因可能為________。
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【題目】可逆反應(yīng)A(g)+3B(g) 2C(g)+D(g) 在四種不同情況下的反應(yīng)速率如下,其中反應(yīng)進(jìn)行得最快的是( )
A.VA=0.15mol(Lmin)﹣1 B.VB=0.6 mol(Lmin)﹣1
C.VC=0.4 mol(Lmin)﹣1 D.VD=0.01 mol(Ls)﹣1
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【題目】在恒溫恒容的密閉容器中,發(fā)生可逆反應(yīng)2NO(g)+O2(g)2NO2(g),不能說明該反應(yīng)已經(jīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是
A. 正反應(yīng)生成NO2的速率和逆反應(yīng)生成NO的速率相等
B. 反應(yīng)容器中壓強(qiáng)不隨時(shí)間的延長而變化
C. 混合氣體顏色深淺保持不變
D. 混合氣體的密度不隨時(shí)間延長而變化
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【題目】下列關(guān)于金屬腐蝕與防護(hù)的說法不正確的是
A. 圖①,放置于干燥空氣中的鐵釘不易生銹
B. 圖②,若將鋼閘門與電源的正極相連,可防止鋼閘門腐蝕
C. 圖②,若斷開電源,鋼閘門將發(fā)生吸氧腐蝕
D. 圖③,若金屬M比Fe活潑,可防止輸水管腐蝕
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【題目】中學(xué)實(shí)驗(yàn)室用如圖所示裝置制取少量溴苯。請?zhí)顚懴铝锌瞻住?/span>
(1)在燒瓶a中裝的試劑是苯、溴和鐵屑。導(dǎo)管b的作用有兩個(gè):一是導(dǎo)氣,二是兼起_______的作用。
(2)反應(yīng)過程中在導(dǎo)管c的下口附近可以觀察到白霧出現(xiàn),這是由于反應(yīng)生成的________遇水蒸氣而形成的。
(3)反應(yīng)完畢后,向錐形瓶d中滴入AgNO3溶液,有________生成。
(4)反應(yīng)完畢后,將燒瓶a中的液體倒入盛有冷水的燒杯里,可以觀察到燒杯底部有褐色不溶于水的液體。這是溶解了溴的粗溴苯,可選用試劑 除去。
(5)寫出燒瓶a中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________。
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【題目】下列依據(jù)熱化學(xué)方程式得出的結(jié)論正確的是
A. 已知2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)為放熱反應(yīng),則SO2的能量一定高于SO3的能量
B. 已知C(石墨,s)=C(金剛石,s) △H﹥0,則金剛石比石墨穩(wěn)定
C. 已知H+(aq)+OH–(aq)=H2O(1) △H = -57.3kJ·mol-1,則任何酸堿中和的反應(yīng)熱均為57.3kJ
D. 一定條件下2SO2(g)+O2(g) 2SO3(g) △H1 ,2SO2(g)+O2(g) 2SO3(l) △H2 則△H1>△H2
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【題目】地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個(gè)世界性的環(huán)境問題。文獻(xiàn)報(bào)道某課題組模擬地下水脫氮過程,利用Fe粉和KNO3溶液反應(yīng),探究脫氮原理及相關(guān)因素對脫氮速率的影響。
(1)實(shí)驗(yàn)前:①配制500mL0.1molL-1H2SO4,所需的定量儀器有______,②再用0.1molL-1H2SO4洗滌Fe粉,其目的是______,然后用蒸餾水洗滌至中性;③將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5;④為防止空氣中的O2對脫氮的影響,對KNO3溶液的處理方法為______。
(2)下圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中,測出的溶液中相關(guān)離子濃度、pH隨時(shí)間的變化關(guān)系(部分副反應(yīng)產(chǎn)物曲線略去)。請根據(jù)圖中信息寫出t1時(shí)刻前該反應(yīng)的離子方程式______。
(3)研究表明鐵粉和活性炭粉混合使用可提高脫氮的效率,其可能的原因是______。
(4)根據(jù)圖說明,地下水中的CO32-會使脫氮效率偏低可能的原因______。
(5)處理后的廢液經(jīng)過一定的加工步驟,可以轉(zhuǎn)化為硝酸鐵,用作媒染劑、銅著色劑、醫(yī)藥等,若0.56噸經(jīng)稀H2SO4、蒸餾水洗滌并干燥后的鐵粉,處理廢液后,最后可以轉(zhuǎn)化為硝酸鐵固體______噸。
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