【題目】羰基鐵[Fe(CO)5]廣泛用于催化劑,汽油抗爆劑,電子工業(yè)高頻線圈制造。請回答下列問題:
(1)羰基鐵[Fe(CO)5]中,碳、氧電負性大小比較____(用元素符號表示)。寫出基態(tài)O的軌道表示式____;
(2)CO分子中C原子上有一對孤對電子,C、O原子都符合8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),CO分子中C原子的雜化類型為____雜化。
(3)1molFe(CO)5分子中含σ鍵數(shù)目為____;CO配體中的配位原子是____。
(4)科學家通過X射線探明,FeO、MgO、CaO的晶體結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似,比較晶體熔點的高低MgO____CaO(填“高于”或“低于”)
(5)羰基鐵[Fe(CO)5]中鐵為0價。如圖中的羰基鐵為+3價,此羰基鐵的晶體類型為____;此羰基鐵中每個鐵的配位數(shù)是____。
【答案】O>C sp 10NA C 高于 分子晶體 3
【解析】
(1)同周期元素電負性從左到右依次增大,故電負性O>C;基態(tài)O的電子排布式為1s22s22p4,它的軌道表示式為;
(2)根據(jù)題意可以推測出CO分子中有一條配位鍵,孤電子對數(shù)為1,σ鍵數(shù)為1,價層電子對數(shù)為2(結(jié)構(gòu)式為,與三鍵相似),故C原子為sp雜化;
(3)Fe(CO)5分子中CO與Fe之間的配位鍵是σ鍵,每個CO中有1個配位鍵也是σ鍵,故每個Fe(CO)5分子共有10個σ鍵,1molFe(CO)5分子中含σ鍵數(shù)目為10NA;由題意可知,CO分子中C原子上有一對孤對電子,所以CO中的C與Fe形成配位鍵;
(4)MgO和CaO都是離子晶體,熔沸點由晶格能決定,離子所帶電荷數(shù)越多,離子半徑越小,晶格能越大,熔沸點越高。Mg2+半徑小于Ca2+半徑,故MgO熔點高于CaO;
(5)由圖可知,該羰基鐵(III)可以看做是2個五羰基鐵[Fe(CO)5]的二聚物,五羰基鐵[Fe(CO)5]是分子晶體,故該化合物為分子晶體;該羰基鐵(III)的形成過程是2個五羰基鐵聚合,生成該羰基鐵(III)和一個CO,中間的3個CO中的C與Fe成鍵,使Fe呈+3價,不屬于配位鍵,故每個Fe的配位鍵只有3個;
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【題目】將32.64g銅與140mL一定濃度的硝酸反應,銅完全溶解產(chǎn)生的NO和NO2混合氣體在標準狀況下的體積為11.2L。請回答:
(1)NO的體積為________L,NO2的體積為________L。
(2)待產(chǎn)生的氣體全部釋放后,向溶液中加入VmLamol/L的NaOH溶液,恰好使溶液中Cu2+全部轉(zhuǎn)化成沉淀,則原硝酸溶液的濃度為__________mol/L。
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【題目】2019年12月4日“全球碳計劃”發(fā)布報告說,全球CO2排放量增速趨緩。人們還需要更有力的政策來逐步淘汰化石燃料的使用。CO2的綜合利用是解決溫室問題的有效途徑。
(1)一種途徑是用CO2轉(zhuǎn)化為成為有機物實現(xiàn)碳循環(huán)。如:
C2H4(g)+H2O(l)C2H5OH(l) ΔH=-44.2kJ·mol-1;
2CO2(g)+2H2O(l)C2H4(g)+3O2(g) ΔH=+1411.0kJ·mol-1。
已知2CO2(g)+3H2O(l)C2H5OH(l)+3O2(g),其正反應的活化能為Ea kJ·mol1,則逆反應的活化能為__kJ·mol-1。乙烯與HCl加成生成的氯乙烷在堿性條件下水解也得到乙醇,其水解反應的離子方程式為__,v=kcm(CH3CH2Cl)cn(OH-)為速率方程,研究表明,CH3CH2Cl濃度減半,反應速率減半,而OH-濃度減半對反應速率沒有影響,則反應速率方程式為__。
(2)利用工業(yè)廢氣中的CO2可以制取甲醇和水蒸氣,一定條件下,往2L恒容密閉容器中充入1mol CO2和3mol H2,在三種不同催化劑作用下發(fā)生反應,相同時間內(nèi)CO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度變化曲線如圖所示:
①催化劑效果最佳的反應是__(填“曲線I”,“曲線II”,“曲線III”)。
②b點,υ(正)__υ(逆)(填“>”,“<”,“=”)。
③若此反應在a點時已達平衡狀態(tài),a點的轉(zhuǎn)化率比c點高的原因是__。
④c點時該反應的平衡常數(shù)K=__。
(3)中國科學家首次用CO2高效合成乙酸,其反應路徑如圖所示:
①根據(jù)圖示,寫出總反應的化學方程式:__。
②原料中的CH3OH可通過電解法由CO2制取,用稀硫酸作電解質(zhì)溶液,寫出生成CH3OH的電極反應式__。
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【題目】下列解釋事實的離子方程式正確的是
A.向NaClO溶液中通入少量CO2制取次氯酸:ClO-+H2O+CO2=HClO+HCO3-
B.電解MgCl2溶液:2H2O+2Cl-2OH-+H2↑+Cl2↑
C.Ca(HCO3)2溶液中加入足量的NaOH溶液:Ca2++HCO3-+OH-=CaCO3↓+H2O
D.鐵和稀硝酸反應制得淺綠色溶液:Fe+4H++NO3-=Fe3++NO↑+2H2O
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【題目】下列是鹵素單質(zhì)(F2、Cl2、Br2、I2)的沸點與相對分子質(zhì)量的關(guān)系圖,下列說法錯誤的是
A. 單質(zhì)①是最活潑的非金屬單質(zhì)
B. 單質(zhì)②能使品紅溶液褪色
C. 保存少量的單質(zhì)③時加少量水進行水封
D. 單質(zhì)④的氫化物在鹵素氫化物中沸點最高
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【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序數(shù)依次增大.a的核外電子總數(shù)與其周期數(shù)相同,b的價電子層中的未成對電子有3個,c的最外層電子數(shù)為其內(nèi)層電子數(shù)的3倍,d與c同族;e的最外層只有1個電子,但次外層有18個電子.回答下列問題:
(1)b、c、d中第一電離能最大的是______填元素符號,
(2)a和其他元素形成的二元共價化合物中,分子中既含有極性共價鍵、又含有非極性共價鍵的化合物是______填化學式,寫出兩種.
(3)這些元素形成的含氧酸中,分子的中心原子的價層電子對數(shù)為3的酸是______;酸根呈三角錐結(jié)構(gòu)的酸是______填化學式
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【題目】下圖為有關(guān)分子在催化劑作用下發(fā)生轉(zhuǎn)化的示意圖,下列敘述正確的是( )。
A.N2→NH3,NH3→NO均屬于氮的固定
B.催化劑a作用下氮原子發(fā)生了氧化反應
C.催化劑a、b表面均發(fā)生了極性共價鍵的斷裂
D.使用催化劑a、b均可以提高單位時間內(nèi)生成物的產(chǎn)量
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【題目】工業(yè)上制備相關(guān)物質(zhì),涉及的反應原理及部分流程較為合理的是
A.制取鎂:海水 Mg(OH)2MgO Mg
B.冶煉鋁:鋁土礦NaAlO2 無水 AlCl3Al
C.制硝酸: N2、H2NH3NO50%HNO3濃 HNO3
D.海帶海帶灰I2(aq) I2
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【題目】氮化硅是一種高溫陶瓷材料,它硬度大、熔點高,化學性質(zhì)穩(wěn)定,工業(yè)上普遍采用高純硅與純氮在1 300 ℃反應獲得。
(1)根據(jù)性質(zhì),推測氮化硅陶瓷的用途是________。(填序號)
A.制汽輪機 | B.制有色玻璃 |
C.制永久性模具 | D.制造柴油機 |
(2)寫出N的原子結(jié)構(gòu)示意圖__________,根據(jù)元素周期律知識,請寫出氮化硅的化學式_________________。
(3)氮化硅陶瓷抗腐蝕能力強,除氫氟酸外,它不與其他無機酸反應,試推測該陶瓷被氫氟酸腐蝕的化學方程式___________________________________。
(4)現(xiàn)用四氯化硅與氮氣在氫氣氣氛保護下,加強熱發(fā)生反應,可得較高純度的氮化硅,反應的化學方程式為_____________________________________。
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