【題目】釹鐵硼磁鐵是最常使用的稀土磁鐵,被廣泛應(yīng)用于電子產(chǎn)品中。生產(chǎn)釹鐵硼磁鐵的主要原材料有稀土金屬釹、純鐵、鋁、硼以及其他物質(zhì)。請回答下列問題:
(1)釹(Nd)為60號元素,在元素周期表中位于第____周期;基態(tài)Fe2+外圍電子的軌道表達式為_____________。
(2)實驗測得AlCl3的實際存在形式為Al2Cl6,其分子的球棍模型如圖所示。
①該分子中Al原子采取______雜化。
②Al2Cl6與過量NaOH溶液反應(yīng)生成Na[Al(OH)4],[Al(OH)4]-中存在的化學鍵有____(填標號)。
A.離子鍵 B.極性共價鍵 C.金屬鍵 D.非極性共價鍵 E.氫鍵
(3)FeO是離子晶體,其晶格能可通過如下的Born﹣Haber循環(huán)計算得到。
基態(tài)Fe原子的第一電離能為___kJ·mol-1,FeO的晶格能為___kJ·mol-1。
(4)因材料中含有大量的釹和鐵,容易銹蝕是釹鐵硼磁鐵的一大弱點,可通過電鍍鎳(Ni)等進行表面涂層處理。已知Ni可以形成化合物四羰基鎳[Ni(CO)4],其為無色易揮發(fā)劇毒液體,熔點為-25 ℃,沸點為43 ℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有機溶劑,四羰基鎳的晶體類型是_______,寫出與配體互為等電子體的分子和離子的化學式為_____、_____(各寫一種)。
(5)已知立方BN晶體硬度很大,其原因是________;其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,設(shè)晶胞中最近的B、N原子之間的距離為a nm,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則晶體的密度為_____g·cm-3(列式即可,用含a、NA的代數(shù)式表示)。
【答案】六 sp3 B 762.5 3902 分子晶體 N2 CN- 立方BN晶體是原子晶體,B-N鍵鍵能大,所以質(zhì)地堅硬
【解析】
(1)Nd為60號元素,根據(jù)各個周期中包含的元素種類數(shù)目及元素周期表結(jié)構(gòu)確定其所在的位置;根據(jù)構(gòu)造原理書寫Fe2+核外電子排布,并用軌道表達式表達;
(2)①A12C16為雙聚分子結(jié)構(gòu)式,根據(jù)圖知,每個Al原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷Al原子雜化類型;
②[Al(OH)4]-中Al離子和O原子之間存在配位鍵、O-H原子之間存在極性鍵,配位鍵也屬于共價鍵;
(3)根據(jù)第一電離能和晶格能的定義,結(jié)合圖示數(shù)據(jù)解答;
(4)根據(jù)晶體的性質(zhì)判斷其晶體類型,結(jié)合等電子體含義書寫配體CO互為等電子體的分子和離子的化學式;
(5)已知立方BN晶體硬度很大,說明原子之間作用力很強,屬于原子晶體,用均攤方法根據(jù)密度計算公式計算NA的值。
(1) Nd為60號元素,由于元素周期表中各個周期包含的元素種類數(shù)目分別是2、8、8、18、18、32、32,則Nd為第六周期第IIIB族,Fe是26號元素,原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,則Fe2+核外電子排布為1s22s22p63s23p63d6,價層電子的軌道表達式為:;
(2)①A12C16為雙聚分子結(jié)構(gòu)式,根據(jù)圖知,每個Al原子價層電子對個數(shù)是4,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷Al原子雜化類型為sp3雜化;
②[Al(OH)4]-中Al離子和O原子之間存在配位鍵、O-H原子之間存在極性鍵,配位鍵也屬于共價鍵,故合理選項是B;
(3)Fe原子的第一電離能為Fe(g)原子失去1個電子形成Fe+(g)所需要的能量,故Fe的第一電離能為:762.5 kJ/mol;FeO晶格能是成Fe2+(g)與O2-(g)形成1 mol FeO晶體釋放的能量,根據(jù)圖示可知FeO晶格能為3902 kJ/mol;
(4)化合物四羰基鎳[Ni(CO)4],其為無色易揮發(fā)劇毒液體,熔點為-25℃,沸點為43℃,不溶于水,易溶于乙醇、苯、四氯化碳等有機溶劑,說明其構(gòu)成微粒之間作用力小,具有分子晶體的特點,故四羰基鎳的晶體類型是分子晶體,四羰基鎳[Ni(CO)4]的配位體是CO,含有2個原子,電子總數(shù)為14,所以根據(jù)等電子體的含義可知與CO互為等電子體的分子為N2,離子為CN-;
(5)立方BN晶體硬度很大,其原因是立方BN晶體是原子晶體,原子半徑小,B-N鍵鍵能大,斷裂消耗很高能量,故質(zhì)地堅硬,熔沸點高;
根據(jù)BN晶體結(jié)構(gòu)可知,在一個晶胞中含有的N原子數(shù)為:8×+6×=4,含有的B原子數(shù)目為4×1=4,即一個晶胞中含有4個BN,晶胞中最近的B、N原子之間的距離為a nm,該距離等于晶胞體對角線長度的,晶胞體對角線長度=4a nm,晶胞棱長= nm,晶胞體積為V=( nm)3=(×10-7cm)3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,ρ== g/cm3。
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【題目】.為探究銅與稀硝酸反應(yīng)的氣態(tài)產(chǎn)物中是否含NO2,進行如下實驗。
已知: FeSO4+NO→[Fe(NO)]SO4,該反應(yīng)較緩慢,待生成一定量[Fe(NO)]2+時突顯明顯棕色。
(1)實驗前需檢驗裝置的氣密性,簡述操作_____________________________________。
(2)實驗開始時先將Y形試管向盛有碳酸鈣的支管傾斜,緩慢滴入稀硝酸,該實驗操作的目的是__________________________________________________________________;銅片和稀硝酸反應(yīng)的化學方程式為________________________________。
(3)洗氣瓶中加入KSCN溶液的目的及原理是______________________________________;本實驗只觀察到洗氣瓶中出現(xiàn)了棕色,寫出尾氣處理的化學方程式________________。
.實驗室制備的CuSO4·5H2O中常含Cu(NO3)2,用重量法測定CuSO4·5H2O的含量。
(4)實驗步驟為:①___________②加水溶解③加氯化鋇溶液,沉淀④過濾(其余步驟省略),在過濾前,需要檢驗是否沉淀完全,其操作是_________________________________。
(5)若1.040 g試樣中含CuSO4·5H2O的準確值為1.015 g,而實驗測定結(jié)果是l.000 g 測定的相對誤差為____________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】加熱聚丙烯廢塑料可以得到碳、氫氣、甲烷、乙烯、丙烯、苯和甲苯。用如圖所示裝置探究廢舊塑料的再利用。下列敘述不正確的是
A.裝置乙試管中收集到的液體在催化劑存在下可以與Br2發(fā)生取代反應(yīng)
B.裝置丙中的試劑吸收反應(yīng)產(chǎn)生的氣體后得到的產(chǎn)物的密度均比水大
C.最后收集的氣體可以作為清潔燃料使用
D.甲烷的二氯代物有2種
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化劑之一。某研究小組進行如下實驗:
實驗一:焦亞硫酸鈉的制取
采用如圖裝置(實驗前已除盡裝置內(nèi)的空氣)制取Na2S2O5。裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出,發(fā)生的反應(yīng)為Na2SO3+SO2Na2S2O5。
(1)加試劑前要進行的操作是_______________。裝置Ⅰ中產(chǎn)生氣體的化學方程式為____________。
(2)濃硫酸_______________ (填“能”或“不能”)用稀硫酸代替,原因是_______________。
(3)從裝置Ⅱ中分離出產(chǎn)品可采取的分離方法是_______________________。
(4)為了完整實驗裝置,在下列裝置中選擇一個最合理的裝置放在裝置Ⅲ處,可選用的裝置(夾持儀器已略去)為___________(填序號)。
實驗二:葡萄酒中抗氧化劑殘留量的測定
(5)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化劑。測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)的方案如下:
(已知:滴定時反應(yīng)的化學方程式為SO2+I2+2H2OH2SO4+2HI)
①按上述方案實驗,消耗標準I2溶液30.00 mL,該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)為________________g·L-1。
②在上述實驗過程中,若有部分HI被空氣氧化,則測定結(jié)果______________(填“偏高”、“偏低”或“不變”)。
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【題目】瓦斯爆炸是煤礦開采中的重大危害,一種瓦斯分析儀(圖甲)的傳感器在煤礦巷道中的甲烷達到一定濃度時可以顯示。該瓦斯分析儀工作原理類似燃料電池的工作原理,其裝置如圖乙所示,
其中的固體電解質(zhì)是Y2O3—Na2O,O2-可以在其中自由移動。下列有關(guān)敘述不正確的是
A.電極b是正極,內(nèi)電路中O2-由電極b流向電極a
B.電極a的反應(yīng)式為:CH4 +4O2--8e-=CO2 +2H2O
C.瓦斯分析儀工作時,電池內(nèi)電路中電子由電極b流向電極a
D.當固體電解質(zhì)中有1 mol O2- 通過時,電子轉(zhuǎn)移2 mol
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【題目】下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是
A. 碳酸鈣與足量濃硝酸反應(yīng):CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑
B. 氫氧化鈉溶液與稀醋酸反應(yīng):OH-+H+H2O
C. 氯化鋁溶液與過量氨水反應(yīng): A13++3OH-=A1(OH)3↓
D. 鈉與水反應(yīng):Na+2H2ONa++2OH-+H2↑
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【題目】鉛蓄電池的充放電反應(yīng)為Pb(s)+PbO2(s)+2H2SO4(aq)2PbSO4(s)+2H2O(1)。某鉛蓄電池的正、負極標記被磨損,試用如困裝置設(shè)計實驗,識別出此鉛蓄電池的正、負極。
(1)將A接E、B接F,B電極出現(xiàn)_____________現(xiàn)象,電極反應(yīng)式為_____________,說明F為正極。
(2)鉛蓄電池工作時(放電),E電極的反應(yīng)式為_____________,充電時該極與外接電源的_____________極相連。
(3)若有0.2mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移,則正極消耗PbO2的物質(zhì)的量是______mol。
(4)如圖是在金屬鋅板上貼上一張用某溶液浸濕的濾紙。
①若用硫酸鈉和酚酞的混合溶液浸濕濾紙,用導線將a、b直接相連,則濾紙出現(xiàn)____色,鉛筆芯c點處的電極反應(yīng)式為________________。
②若用KI-淀粉溶液浸濕濾紙,用導線將a、b與鉛蓄電池的E、F電極相連,鉛筆芯c點處出現(xiàn)藍色,則b接的是_______(填“E”或“F”)電極。
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【題目】銅是生活中常見的金屬,銅及其化合物在不同環(huán)境中能呈現(xiàn)出不同的顏色:
回答下列問題:
(1)Cu基態(tài)核外電子排布式為___;科學家通過X射線測得Cu(H2O)4SO4·H2O結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如圖:
圖中虛線表示的作用力為___。
(2)已知Cu+(SCN)2Cu+(SCN)2,1mol(SCN)2分子中含有的π鍵數(shù)目為___,寫出2個與SCN-互為等電子體的分子的化學式___。
(3)金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應(yīng),但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng),其原因是___,反應(yīng)的化學方程式為___。
(4)在Cu(H2O)4SO4·H2O晶體中,[Cu(NH3)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),則呈正四面體結(jié)構(gòu)的原子團是___,其中心原子的雜化軌道類型是___。
(5)已知Cu的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,銅原子的配位數(shù)為___,又知晶胞邊長為3.61×10-8cm,則Cu的密度為___ (保留三位有效數(shù)字)。
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【題目】MgCO3和CaCO3的能量關(guān)系如圖所示(M=Ca、Mg):
M2+(g)+CO32-(g) M2+(g)+O2(g)+CO2(g)
已知:離子電荷相同時,半徑越小,離子鍵越強。下列說法不正確的是
A. ΔH1(MgCO3)>ΔH1(CaCO3)>0
B. ΔH2(MgCO3)=ΔH2(CaCO3)>0
C. ΔH1(CaCO3)-ΔH1(MgCO3)=ΔH3(CaO)-ΔH3(MgO)
D. 對于MgCO3和CaCO3,ΔH1+ΔH2>ΔH3
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