【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
磷酸鐵鋰電池對(duì)環(huán)境無(wú)污染,為綠色環(huán)保型電池,是鉛酸電池的替代品,該電池的總反應(yīng)為:
Li1-x FePO4+LixC6= LiFePO4+C6
(1)基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為___________,與Fe同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有___________(填元素符號(hào)),磷酸鐵鋰電池總反應(yīng)中涉及到的C、O元素,第一電離能較大的是____________________。
(2)PO43-的空間構(gòu)型是____________________。
(3)與PCl5互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為_________。
(4)二乙烯三胺五乙酸鐵-鈉絡(luò)合物結(jié)構(gòu)如圖所示,其中C原子的雜化方式為_______________。
(5)亞鐵氰化鉀經(jīng)氯氣或電解氧化,可得鐵氰化鉀K3Fe(CN)6],為紅棕色晶體,也稱(chēng)赤血鹽,1mol該物質(zhì)含有的π鍵的數(shù)目為_____________。
(6)已知:LiF晶體與 NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同,F(xiàn)半徑為0.133nm,Li+的半徑為0.076nm,陰陽(yáng)離子相接觸,則一個(gè)晶胞中離子的空間占有率為_______ (列式并計(jì)算),分析說(shuō)明該計(jì)算結(jié)果小于74.05%的原因_______。
【答案】 [Ar]3d6 K、Cr O 正四面體 AsF5或AsCl5 sp3;sp2 12NA 有LiF晶體中,正負(fù)離子直接相鄰,a=2(r++r-)=0.418(nm)
體積分?jǐn)?shù)=4×(4π/3)×[(0.133)3+(0.076)3/0.4183=64.0% 陰離子之間不直接接觸,不再是緊密堆積。陰高了的空間占有率降至54%,陽(yáng)離了的空間占有率僅為10%,所以總的空間占有率小于74.05%
【解析】(1)鐵是26號(hào)元素,鐵原子核外有26個(gè)電子,鐵原子失去2個(gè)電子變成亞鐵離子,基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為:[Ar]3d6;與Fe同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有K、Cr;同周期第一電離能自左而右具有增大趨勢(shì),所以第一電離能較大的是O;(2)根據(jù)VSEPR理論,對(duì)于PO43-,成鍵原子數(shù)為BP=4,孤電子對(duì)數(shù)為VP==0,則其價(jià)電子對(duì)數(shù)為VP=BP+LP=4+0=4,根據(jù)雜化軌道理論,為sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體;(3) 等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,與PCl5互為等電子體的分子的化學(xué)式為AsF5或AsCl5;(4)在氨基乙酸銅的分子中-CH2-碳原子為sp3雜化,羰基碳原子為sp2雜化;(5)在CN-中碳原子與氮原子是以共價(jià)三鍵結(jié)合的,含有的2個(gè)π鍵。所以1 mol鐵氰化鉀K3Fe(CN)6]中含有的π鍵的數(shù)2NA;(6) 有LiF晶體中,正負(fù)離子直接相鄰,a=2(r++r-)=0.418(nm),體積分?jǐn)?shù)=4×(4π/3)×[(0.133)3+(0.076)3/0.4183=64.0% ;陰離子之間不直接接觸,不再是緊密堆積。陰高了的空間占有率降至54%,陽(yáng)離了的空間占有率僅為10%,所以總的空間占有率小于74.05%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】咖啡酸具有止血功效,存在于多種中藥中,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如圖:,下列說(shuō)法不正確的是
A. 咖啡酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、酯化、加聚反應(yīng)
B. 1mol咖啡酸最多能與4molH2反應(yīng)
C. 咖啡酸分子中所有原子可能共面
D. 蜂膠的分子式為C17H16O4,在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種一元醇A,則醇A的分子式為C8H12O
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】我國(guó)天然氣化工的一項(xiàng)革命性技術(shù)是甲烷在催化劑及無(wú)氧條件下,一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴等化工產(chǎn)品。以甲烷為原料合成部分化工產(chǎn)品流程如下(部分反應(yīng)條件已略去):
(1)A、C分子中所含官能團(tuán)的名稱(chēng)分別為____、_______。
(2)寫(xiě)出A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式:_______。
(3)寫(xiě)出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類(lèi)型。
反應(yīng)①:__________,反應(yīng)類(lèi)型:_____________;
反應(yīng)②:___________;反應(yīng)類(lèi)型: _____________;
反應(yīng)③:_____________,反應(yīng)類(lèi)型:_____________。
(4)下圖為實(shí)驗(yàn)室制取D的裝置圖。
①圖中試劑a名稱(chēng)為_______,其作用是______________。用化學(xué)方程式表示試劑a參與的化學(xué)反應(yīng):______________。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后從混合物中分離出D的方法為_____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】科學(xué)家研發(fā)出了一種新材料,其工作原理如圖所示。在外接電源作用下,材料內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色變化,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光的透過(guò)率進(jìn)行可逆性調(diào)節(jié)。已知WO3和Li4Fe4[Fe(CN6]3均為無(wú)色透明,LiWO3和Fe4[Fe(CN6]3均有顏色。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 當(dāng)M外接電源正極時(shí),該材料顏色變深使光的透過(guò)率降低
B. 該材料在使用較長(zhǎng)時(shí)間后,離子導(dǎo)電層中Li+的量變小
C. 當(dāng)M外接電源負(fù)極時(shí),離子導(dǎo)電層中的Li+向變色導(dǎo)電層定向遷移
D. 當(dāng)N外接電源正極時(shí),離子儲(chǔ)存層的電極反應(yīng)式為:Fe4[Fe(CN6]3+4Li++4eˉ= Li4Fe4[Fe(CN6]3
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】利用反應(yīng)6NO2+8NH3=7N2+12H2O構(gòu)成電池的方法,既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能,裝置如圖所示。
下列說(shuō)法不正確的是
A. 電流從右側(cè)電極經(jīng)過(guò)負(fù)載后流向左側(cè)電極
B. 為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜
C. 電極A極反應(yīng)式為:2NH3-6e-=N2+6H+
D. 當(dāng)有4.48LNO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 被處理時(shí),轉(zhuǎn)移電子為0.8mol
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖是短周期周期表的一部分①~⑨是元素周期表的部分元素。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1) ③、⑤、⑥對(duì)應(yīng)的原子半徑最大的是_____(寫(xiě)元素名稱(chēng))
(2)元素⑤和⑧形成的化合物的電子式是_____,該化合物溶于水被破杯的化學(xué)鍵類(lèi)型為_______。
(3)元素⑥和⑨的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________。
(4)由表中兩種元素形成的氫化物A和B都含有18個(gè)電子,A是一種6原子分子,可做火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料;B是一稗常見(jiàn)的氧化劑,已知液態(tài)A與液態(tài)B充分反應(yīng)生成已知液態(tài)10電子分子和一種氣態(tài)單質(zhì),寫(xiě)出A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________。
(5)某同學(xué)為了比較元素⑧和⑨非金屬性的相對(duì)強(qiáng)弱,用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
①溶液c的作用是____________。
②溶液b是(填化學(xué)式)_____。寫(xiě)出溶液b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某結(jié)晶水合物含有CO32-、SO42-、SO32-、Fe2+、Fe3+、NH4+、Ba2+中的三種離子,實(shí)驗(yàn)小組為確定其化學(xué)式做了如下實(shí)驗(yàn):
①準(zhǔn)確稱(chēng)取6.125g樣品,配制成250.00mL溶液X。
②取20.00mL溶液X,加入足量鹽酸,無(wú)明顯現(xiàn)象;再加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;將沉淀過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重,得白色固體0.5825g。
③取20.00mL溶液X,加入適量稀硫酸酸化后,用0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)滴定三次,測(cè)得消耗KMnO4溶液體積的平均值為25.00mL。
④設(shè)計(jì)如圖所示的裝置,取20.00mL溶液Ⅹ進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前后B裝置增重0.04250g。
⑤取少量溶液X,滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液無(wú)明顯現(xiàn)象,再向其中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。
回答下列問(wèn)題;
(1)完成實(shí)驗(yàn)①所需要的玻璃儀器有;燒杯、玻璃棒、量筒、____________________。
(2)實(shí)驗(yàn)③達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________。
(3)實(shí)驗(yàn)④的反應(yīng)結(jié)束后,打開(kāi)止水夾通入N2的作用是_________________________。
(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為_________________________。
(5)某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn) AgSCN為白色難溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。為探究SCNˉ和Fe2+的還原性強(qiáng)弱,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。
先斷開(kāi)電鍵K,向溶液X中滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液,無(wú)明顯現(xiàn)象,說(shuō)明_____________;閉合電鍵K后,若觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有溶液X逐漸變紅、右邊石墨電極上有固體析出、電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),據(jù)此得出的結(jié)論是_____________,溶液變紅的原因是___________(用離子方程式表示),該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是_______________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示一套實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)制取乙酸乙酯,A中盛有乙醇、濃硫酸和醋酸的混合液,C中盛有飽和碳酸鈉溶液。
已知:①氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl2·6C2H5OH
②有關(guān)有機(jī)物的沸點(diǎn):
試劑 | 乙醚 | 乙醇 | 乙酸 | 乙酸乙酯 |
沸點(diǎn)(℃) | 34.7 | 78.5 | 117.9 | 77.1 |
(1)濃硫酸的作用是________________________________。
(2)球形管B除起冷凝作用外,另一重要作用是____________________________。
(3)反應(yīng)中所用的乙醇是過(guò)量的,其目的是___________________。
(4)C中飽和碳酸鈉溶液的作用__________________________________________。
(5)從C中分離出乙酸乙酯必須使用的一種儀器是______________________;分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,應(yīng)先加入飽和氯化鈣溶液分離出__________,再加入無(wú)水硫酸鈉,然后進(jìn)行蒸餾,收集77℃的餾分,以得到較純凈的乙酸乙酯。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是( )
A.除去Na2CO3固體中少量NaHCO3:加熱
B.除去CO2中少量SO2:通過(guò)飽和NaHCO3溶液
C.除去氯氣中少量氯化氫:通過(guò)氫氧化鈉溶液
D.除去氧化鐵中少量氧化鋁:加入過(guò)量的燒堿溶液后,過(guò)濾
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