【題目】鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。某FexNy的制備需鐵、氮?dú)、丙酮和乙醇參與。
(1)Fe2+的價(jià)電子排布式為_______。
(2)氮?dú)狻睔、肼?/span>N2H4)中氮原子孤電子對(duì)數(shù)之比為_______,氨分子的空間構(gòu)型是______
(3)丙酮()分子中碳原子軌道的雜化類型是_____,1 mol 丙酮分子中含有σ鍵的數(shù)目為______。
(4)C、N、O三種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>______。
(5)乙醇的沸點(diǎn)高于丙酮,這是因?yàn)?/span>_____。
(6)CN-與N2是等電子體,CN-的電子式為______。
(7)某FexNy的晶胞如圖1所示,Cu可以完全替代該晶體中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型產(chǎn)物Fe(xn)CunNy。FexNy轉(zhuǎn)化為兩種Cu替代型產(chǎn)物的能量變化如圖2所示,其中更穩(wěn)定的Cu替代型產(chǎn)物的化學(xué)式為___,若晶胞參數(shù)為a pm,則該晶胞的密度為____g/cm3。
【答案】3d6 2:1:2 三角錐 sp2和sp3 9NA C<N<O 乙醇分子間存在氫鍵 Fe3CuN
【解析】
(1)根據(jù)鐵的電子排布確定亞鐵離子的價(jià)電子排布;
(2)氮?dú)、氨氣、肼?/span>N2H4)中每個(gè)氮原子會(huì)有一個(gè)孤電子對(duì);根據(jù)價(jià)層電子對(duì)和孤電子對(duì)確定結(jié)構(gòu);
(3)丙酮()分子中每個(gè)甲基上的C形成4條σ鍵,無孤電子對(duì),因此采取sp3雜化類型,羰基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵,無孤電子對(duì),采取sp2雜化類型;
(4)同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大;
(5)醇分子間可以形成氫鍵,使沸點(diǎn)升高;酮類不能形成氫鍵;
(6)CN-的結(jié)構(gòu)與氮?dú)庀嗨疲?/span>
(7)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)Fe的價(jià)電子排布式為3d64s2,則Fe2+的價(jià)電子排布為3d6;
答案:3d6
(2)氮?dú)庵忻總(gè)氮原子有一個(gè)孤電子對(duì),共2個(gè)、氨氣中氮原子有一個(gè)孤電子對(duì)、肼(N2H4)中每個(gè)氮原子有一個(gè)孤電子對(duì),共2個(gè);氨分子氨氣中價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=3+(5-3×1)=4且含有1個(gè)孤電子對(duì),所以N原子采用sp3雜化,其空間構(gòu)型為三角錐形結(jié)構(gòu);
答案:2:1:2 三角錐
(3)丙酮()分子中每個(gè)甲基上的C形成4條σ鍵,無孤電子對(duì),因此采取sp3雜化類型,羰基中的C形成3條σ鍵和1條π鍵,無孤電子對(duì),采取sp2雜化類型;
答案: sp2和sp3 9NA
(4)同周期元素從左到右元素的電負(fù)性逐漸增大,則有電負(fù)性C<N<O;
答案:C<N<O
(5)醇分子內(nèi)部羥基的存在使得醇分子間可以形成氫鍵,使沸點(diǎn)升高;酮類不能形成氫鍵;
答案:乙醇分子間存在氫鍵
(6)CN-與N2是等電子體,CN-的結(jié)構(gòu)與氮?dú)庀嗨,電子式?/span>;
答案:
(7)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;晶胞的質(zhì)量為=g,晶胞的體積為(a×10-10)3=a3×10-30cm3,則密度為 ;
答案:Fe3CuN
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】已知干冰晶胞結(jié)構(gòu)屬于面心立方最密堆積,晶胞中最近的相鄰兩個(gè)CO2 分子間距為apm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,下列說法正確的是( )
A. 晶胞中一個(gè)CO2分子的配位數(shù)是8
B. 晶胞的密度表達(dá)式是
C. 一個(gè)晶胞中平均含6個(gè)CO2分子
D. CO2是極性分子,易溶于水
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】五種主族元素X、Y、Z、M和N在周期表中的位置如圖所示。下列說法正確的是
A. M的原子半徑比N小
B. Y和Z既可形成Z2Y,也可形成Z2Y2
C. X2M的熱穩(wěn)定性比X2Y強(qiáng)
D. M和N的氧化物的水化物均為強(qiáng)酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】X、Y、L、M為核電荷數(shù)依次增大的前20號(hào)主族元素。X2是最輕的氣體,Y、L與M三種元素的質(zhì)子數(shù)均為5的倍數(shù);卮鹣铝袉栴}:
(1)X與L組成的最簡(jiǎn)單化合物的電子式為_____。
(2)X與M組成的物質(zhì)為_______(填“共價(jià)”或“離子”)化合物,該物質(zhì)可作為野外工作的應(yīng)急燃料,其與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。
(3)Y的含氧酸的化學(xué)式為_____。其酸性來源不是本身電離出質(zhì)子,而是能結(jié)合水分子電離的氫氧根離子,釋放出質(zhì)子,所以該酸為___元酸。
(4)L基態(tài)原子電子的最高能層符號(hào)為____,L的最高價(jià)含氧酸根離子的等電子體有__、__(寫出一個(gè)分子和一個(gè)離子)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃時(shí),在1L的密閉容器中充入NO2發(fā)生如下反應(yīng):2NO2(g)N2O4(g)△H=-57 kJ·mol-1(N2O4在25℃時(shí)為無色氣體)。
(1)該反應(yīng)的ΔS__________0(填“>”、“<”或“=”)。
(2)當(dāng)開始充入0.03mol的NO2時(shí),25℃時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得NO2的平衡濃度為0.01 mol·L-1,則NO2的平衡轉(zhuǎn)化率(α)是_____________。25℃時(shí)上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K =_________。
(3)25℃時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得該反應(yīng)的活化能Ea=92.4 kJ·mol-1。下列能量關(guān)系圖合理的是_____。
(4)如把該密閉容器放入80℃的熱水中,則氣體的顏色___________(填“不變”、“加深”或“變淺”),NO2的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”、“不變”或“減小”)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】25℃、101 kPa下,2g氫氣燃燒生成液態(tài)水,放出285.8kJ熱量,表示該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式正確的是( )
A. 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(1) △H= ―285.8kJ/mol
B. 2H2(g)+ O2(g) == 2H2O(1) △H= +571.6 kJ/mol
C. 2H2(g)+O2(g) == 2H2O(g) △H= ―571.6 kJ/mol
D. H2(g)+1/2O2(g) == H2O(1) △H= ―285.8kJ/mol
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】肼(N2H4)分子中所有原子均達(dá)到稀有氣體原子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),它的沸點(diǎn)高達(dá)113℃,已知肼的球棍模型如圖所示,下列有關(guān)說法不正確的是
A. 肼是由極性鍵和非極性鍵構(gòu)成的非極性分子
B. 肼沸點(diǎn)高達(dá)113℃,可推測(cè)肼分子間能形成氫鍵
C. 肼分子中N原子采用sp2雜化方式
D. 32g肼分子中含有5NA個(gè)σ鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醇脫水是合成烯烴的常用方法,實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己烯的反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)裝置如下:
可能用到的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
相對(duì)分子質(zhì)量 | 密度/(g·cm-3) | 沸點(diǎn)/℃ | 溶解性 | |
環(huán)己醇 | 100 | 0.961 8 | 161 | 微溶于水 |
環(huán)己烯 | 82 | 0.810 2 | 83 | 難溶于水 |
合成反應(yīng):在a中加入20 g環(huán)己醇和2小片碎瓷片,冷卻攪動(dòng)下慢慢加入1 mL濃H2SO4,b中通入冷卻水后,開始緩慢加熱a,控制餾出物的溫度不超過90 ℃。
分離提純:反應(yīng)粗產(chǎn)物倒入分液漏斗中分別用少量5%碳酸鈉溶液和水洗滌,分離后加入無水氯化鈣顆粒,靜置一段時(shí)間后棄去氯化鈣,最終通過蒸餾得到純凈環(huán)己烯10 g。
回答下列問題:
(1)裝置b的名稱是__________。
(2)本實(shí)驗(yàn)中最容易產(chǎn)生的副產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為_______。
(3)在本實(shí)驗(yàn)分離過程中,產(chǎn)物應(yīng)該從分液漏斗的_______(填“上口倒出”或“下口放出”)。
(4)分離提純過程中加入無水氯化鈣的目的是______。
(5)在環(huán)己烯粗產(chǎn)物蒸餾過程中,不可能用到的儀器有____(填正確答案標(biāo)號(hào))。
A 圓底燒瓶 B 溫度計(jì) C 吸濾瓶 D 球形冷凝管 E 接收器
(6)以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法,合理的是______。
a.用酸性高錳酸鉀溶液 b.用金屬鈉 c.測(cè)定沸點(diǎn)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】醋酸鎳[(CH3COO)2Ni]是一種重要的化工原料,一種以含鎳廢料(含 NiS、Al2O3、FeO、CaO、SiO2)為原料,制取醋酸鎳的工藝流程圖如下:
相關(guān)離子生成氫氧化物的pH和相關(guān)物質(zhì)的溶解性如表:
金屬離子 | 開始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | 物質(zhì) | 20℃時(shí)溶解性(H2O) | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 | CaSO4 | 微溶 | |
Fe2+ | 5.8 | 8.8 | NiF | 可溶 | |
Al3+ | 3.0 | 5.0 | CaF2 | 難溶 | |
Ni2+ | 6.7 | 9.5 | NiCO3 | Ksp=9.6×10﹣6 |
(1)調(diào)節(jié)pH步驟中,溶液pH的調(diào)節(jié)范圍是___________。
(2)濾渣1主要成分是_______________;濾渣2主要成分是_________________
(3)寫出氧化步驟中加入H2O2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_________。
(4)酸浸過程中,1mol NiS失去6NA個(gè)電子,同時(shí)生成兩種無色有毒氣體。寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________。
(5)沉鎳過程中,若c(Ni2+)=2.0mol/L,欲使100mL該濾液中的Ni2+沉淀物完全,[c(Ni2+)≤10﹣5 mol/L],則需要加入Na2CO3固體的質(zhì)量最少為_____g(保留小數(shù)點(diǎn)后1位)
(6)保持其他條件不變,在不同溫度下對(duì)含鎳廢料進(jìn)行酸浸。酸浸出率隨時(shí)間變化如圖。酸浸的最佳溫度與時(shí)間分別為____________。
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