【題目】據(jù)科技日?qǐng)?bào)報(bào)道,我國(guó)科學(xué)家研制成功一系列石墨烯限域的3d過(guò)渡金屬中心(Mn、Fe、CoNi、Cu)催化劑,在室溫條件下以H2O2為氧化劑直接將CH4氧化成含氧化合物。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

⑴在MnFe、CoNi、Cu中,某基態(tài)原子核外電子排布遵循洪特規(guī)則特例,該原子的外圍電子排布式為____________。

⑵在第四周期過(guò)渡金屬中,基態(tài)原子第一電離能最大的元素是___________(填元素符號(hào))

⑶銅的焰色反應(yīng)呈綠色,在現(xiàn)代化學(xué)中,常利用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素,稱為________________。

⑷常溫下,H2O2氧化CH4生成CH3OH、HCHO HCOOH等。

CH3OH、HCHO HCOOH的沸點(diǎn)分別為64.7℃、-195℃、100.8℃,其主要原因是____________________

CH4HCHO比較,鍵角較大的是_________,該分子的空間構(gòu)型為____________。

⑸配離子中受配體的影響,中心離子同能級(jí)d軌道的能量不同,人們把1個(gè)電子從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的d軌道所需的能量稱為d的分裂能,用符號(hào)表示。分裂能大小一般與配體種類(lèi)和中心離子所帶電荷數(shù)有關(guān)。據(jù)此判斷分裂能Δ[Co(H2O)6]2+________Δ[Co(H2O)6]3+(“>”“<”“=”,理由是____________

⑹鈷晶胞和白銅(銅鎳合金)晶胞如圖所示。

①鈷晶胞堆積方式的名稱為____________;

②已知白銅晶胞的密度為dgcm-3NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。圖2晶胞中兩個(gè)面心上銅原子最短核間距為____________pm(列出計(jì)算式)。

【答案】3d104s1 Zn 光譜分析 HCOOHCH3OH存在氫鍵,且HCOOH中氫鍵更強(qiáng),HCHO分子間存在范德華力 HCHO 平面三角形 < 二者配體相同,但是前者中心離子所帶正電荷比后者少,其對(duì)電子的吸引力小 六方最密堆積

【解析】

⑴具有全充滿、半充滿、全空的電子構(gòu)型的原子更穩(wěn)定,先寫(xiě)出Mn、Fe、CoNi、Cu的外圍電子排布式,得出結(jié)論。

⑵在第四周期過(guò)渡金屬中,從左到右,第一電離能逐漸增大。

⑶用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素稱為光譜分析。

⑷①HCOOH、CH3OH存在氫鍵,且HCOOH中氫鍵更強(qiáng),HCHO分子間存在范德華力,氫鍵比范德華力更強(qiáng);②CH4C原子采取sp3雜化,為正四面體構(gòu)型,HCHOC原子采取sp2雜化,為平面三角形,HCHO中鍵角較大。

Δ[Co(H2O)6]2+2個(gè)單位正電荷,而Δ[Co(H2O)6]3+3個(gè)單位正電荷,后者對(duì)電離吸引力更大。

⑹①由圖1所示,可知鈷晶胞的堆積方式是六方最密堆積;②面心6個(gè)Cu原子構(gòu)成正八面體,棱上2個(gè)Cu原子與體心連線形成等腰直角三角形,該等腰直角三角形的斜邊長(zhǎng)即為兩個(gè)面心上銅原子最短核間距,由幾何知識(shí)可知兩個(gè)面心上銅原子最短核間距直角邊長(zhǎng)度的倍,而等腰直角三角形的直角邊長(zhǎng)等于晶胞棱長(zhǎng)的,再求銅、鎳數(shù)目,求出棱長(zhǎng),再求兩個(gè)面心上銅原子最短核間距。

⑴具有全充滿、半充滿、全空的電子構(gòu)型的原子更穩(wěn)定,在Mn、Fe、Co、NiCu的外圍電子排布式分別為3d54s2、3d64s2、3d74s23d84s2、3d104s1,Cu原子核外電子排布遵循洪特規(guī)則特例;故答案為:3d104s1

⑵在第四周期過(guò)渡金屬中,基態(tài)原子第一電離能最大的元素是Zn;故答案為:Zn。

⑶用原子光譜上的特征譜線來(lái)鑒定元素稱為光譜分析;故答案為:光譜分析。

⑷①HCOOH、CH3OH存在氫鍵,且HCOOH中氫鍵更強(qiáng),HCHO分子間存在范德華力,氫鍵比范德華力更強(qiáng),故沸點(diǎn)HCOOH > CH3OH > HCHO;故答案為:HCOOH、CH3OH存在氫鍵,且HCOOH中氫鍵更強(qiáng),HCHO分子間存在范德華力。

CH4C原子采取sp3雜化,為正四面體構(gòu)型,HCHOC原子采取sp2雜化,為平面三角形,HCHO中鍵角較大;故答案為:HCHO;平面三角形。

Δ[Co(H2O)6]2+2個(gè)單位正電荷,而Δ[Co(H2O)6]3+3個(gè)單位正電荷,后者對(duì)電離吸引力更大,故分裂能Δ[Co(H2O)6]2+ < Δ[Co(H2O)6]3+;故答案為:<;二者配體相同,但是前者中心離子所帶正電荷比后者少,其對(duì)電子的吸引力小。

⑹①由圖1所示,可知鈷晶胞的堆積方式是六方最密堆積;故答案為:六方最密堆積。

②面心6個(gè)Cu原子構(gòu)成正八面體,棱上2個(gè)Cu原子與體心連線形成等腰直角三角形,該等腰直角三角形的斜邊長(zhǎng)即為兩個(gè)面心上銅原子最短核間距,由幾何知識(shí)可知兩個(gè)面心上銅原子最短核間距直角邊長(zhǎng)度的倍,而等腰直角三角形的直角邊長(zhǎng)等于晶胞棱長(zhǎng)的。晶胞中Cu = Ni原子數(shù)目= ,晶胞質(zhì)量=,設(shè)晶胞棱長(zhǎng)為a pm,則:,解得,故兩個(gè)面心上銅原子最短核間距=;故答案為:。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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t/s

0

500

1000

1500

c(N2O5)mol/L

5.00

3.52

2.50

2.50

下列說(shuō)法不正確的是(

A.500s內(nèi)N2O5分解速率為2.96×10-3 mol/(L·s)

B.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1=125,1000s時(shí)N2O5轉(zhuǎn)化率為50%

C.T1溫度下的平衡常數(shù)為K1 ,T2溫度下的平衡常數(shù)為K2,若K1K2,則T1 >T2

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該晶體化學(xué)式為 ______

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