【題目】鎳及其化合物是重要的合金材料和催化劑。
(1)基態(tài)鎳原子的價(jià)電子排布式為___,它核外有___種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。
(2)Ni2+可以形成多種配離子,比如[Ni(NH3)4]2+、[Ni(CN)4]2-等。CN-中碳原子的雜化方式為___,與CN-互為等電子體的一種分子是___。[Ni(NH3)4]2+中H-N-H鍵角比NH3分子中H-N-H鍵角___(填“大”、“小”或“相等”),原因是___。
(3)元素銅與鎳的第二電離能分別為:I2(Cu)=1958kJ/mol、I2(Ni)=1753kJ/mol,銅的第二電離能更大的原因是___。
(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,1,0),則C離子坐標(biāo)參數(shù)為___。
(5)一定溫度下,NiO晶體可以自發(fā)地分散并形成“單分子層”,可以認(rèn)為O2-作密置單層排列,Ni2+填充其中(如圖乙),已知O2-的半徑為apm,設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量為___g(用含a、NA的代數(shù)式表示)。
【答案】3d84s2 28 sp N2或CO 大 NH3中N的孤電子對(duì)形成配位鍵后,使N—H成鍵電子對(duì)所受斥力減小,鍵角增大 Cu+的價(jià)電子排布式為3d10,處于半充滿,而Ni+的價(jià)電子排布式為3d84s1,因此Cu+比Ni+穩(wěn)定,更難失電子 (1,,)
【解析】
(1)鎳原子的核電荷數(shù)為28,基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,原子核外不存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子;
(2)根據(jù)CN-中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)確定雜化方式;原子數(shù)目和價(jià)電子數(shù)相等的微;榈入娮芋w;孤對(duì)電子與成鍵電子對(duì)之間排斥>成鍵電子-成鍵電子排斥,鍵角被壓縮;
(3)核外電子處于半充滿、全充滿狀態(tài)時(shí),能量較低較穩(wěn)定;
(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A 為(0,0,0),B為(1,1,0),C在x、y、z軸上的投影分別是1、、;
(5)根據(jù)圖知,每個(gè)Ni原子被3個(gè)O原子包圍、每個(gè)O原子被3個(gè)Ni原子包圍,如圖所示,相鄰的3個(gè)圓中心連線為正三角形,三角形的邊長(zhǎng)為2apm,每個(gè)三角形含有一個(gè)Ni原子,三角形的面積=[×2a×2a×sin60°×10-24]m2=×10-24a2m2,如圖實(shí)際上每個(gè)Ni原子被兩個(gè)小三角形包含小平行四邊形面積為2×10-24a2m2,O原子個(gè)數(shù)=×6=1,由此計(jì)算每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量。
(1)鎳原子的核電荷數(shù)為28,基態(tài)Ni原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2,則價(jià)電子排布式為3d84s2;原子核外不存在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)完全相同的電子,則Ni核外有28種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子;
(2)CN-中碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)目為1+=2,則碳原子的雜化方式為sp;CN-的原子數(shù)目為2,價(jià)電子數(shù)為10,則與CN-互為等電子體的一種分子是N2或CO;NH3分子中N原子有1個(gè)孤對(duì)電子,[Ni(NH3)4]2+中NH3中N的孤電子對(duì)形成配位鍵后,使N—H成鍵電子對(duì)所受斥力減小,鍵角增大,則[Ni(NH3)4]2+中H-N-H鍵角大于NH3分子中H-N-H鍵角;
(3)Cu+的價(jià)電子排布式為3d10,處于全充滿,而Ni+的價(jià)電子排布式為3d84s1,因此Cu+比Ni+穩(wěn)定,更難失電子,所以銅的第二電離能較大;
(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)如圖甲所示,其中離子坐標(biāo)參數(shù)A 為(0,0,0),B為(1,1,0),C在x、y、z軸上的投影分別是1、、,所以C的晶胞參數(shù)為(1,,);
(5)根據(jù)圖知,每個(gè)Ni原子被3個(gè)O原子包圍、每個(gè)O原子被3個(gè)Ni原子包圍,如圖所示,相鄰的3個(gè)圓中心連線為正三角形,三角形的邊長(zhǎng)為2apm,每個(gè)三角形含有一個(gè)Ni原子,三角形的面積=[×2a×2a×sin60°×10-24]m2=×10-24a2m2,如圖實(shí)際上每個(gè)Ni原子被兩個(gè)小三角形包含小平行四邊形面積為2×10-24a2m2,O原子個(gè)數(shù)=×6=1,每平方米面積上分散的該晶體的質(zhì)量==g。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用如圖電解裝置將霧霾中的SO2、NO轉(zhuǎn)化為(NH4)2SO4,用其作為一種優(yōu)良的氮肥。下列有關(guān)說法正確的是
A.每處理lmol NO可以生成2mol A
B.a與電源負(fù)極相連,發(fā)生還原反應(yīng)
C.通電后陽極附近溶液的pH增大
D.理論上將SO2與NO以體積比2∶5通入裝置可徹底轉(zhuǎn)化
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】草酸亞鐵,在形成晶體時(shí)會(huì)結(jié)晶一定量的水;在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有重要用途,如照相的顯影劑,生產(chǎn)磷酸鐵鋰電池的原料等。
已知:①草酸亞鐵不溶于水,可溶于酸;②Fe(SCN)63-+3C2O42-=Fe(C2O4)33-+6SCN-。
回答下列問題:
Ⅰ.甲同學(xué)檢查藥品發(fā)現(xiàn)該晶體顯淺黃色,認(rèn)為晶體不純,可能是因?yàn)椴糠值蔫F被氧化。為驗(yàn)證自己的猜想,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。取少量的晶體樣品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液,溶液無明顯變化。由此認(rèn)為晶體中不存在+3價(jià)的鐵。你認(rèn)為_______(填“正確”或“不正確”),理由是___________________________________。
Ⅱ.乙同學(xué)為測(cè)定草酸亞鐵晶體FeC2O4﹒xH2O中的結(jié)晶水含量,利用如下裝置:
①做實(shí)驗(yàn)前首先要_____________________________;
②稱取一定質(zhì)量的晶體,裝好藥品,開始實(shí)驗(yàn)接下來的實(shí)驗(yàn)步驟依次為____________________,重復(fù)實(shí)驗(yàn)直至B中恒重。
a.點(diǎn)燃酒精燈,加熱 b.熄滅酒精燈 c.關(guān)閉K d.打開K,緩緩?fù)ㄈ肟諝?e.冷卻至室溫 f.稱量
Ⅲ.丙同學(xué)用滴定的方法也可以測(cè)定草酸亞鐵晶體中結(jié)晶水的含量。取a克草酸亞鐵晶體溶入稀硫酸,再把所得溶液稀釋成500mL,取出50mL放入錐形瓶,向其中逐滴滴入未知濃度的酸性KMnO4溶液,振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液顏色逐漸變?yōu)樽攸S色,且有氣泡冒出,當(dāng)溶液顏色突變成淺紫色,停止滴加。接著向溶液中加入稍過量的KI溶液和幾滴淀粉溶液,然后再用c mol/L的Na2S2O3溶液滴至終點(diǎn)。幾次實(shí)驗(yàn)平均耗用Na2S2O3溶液VmL。(2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)
(1)寫出向溶液中滴加酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________
(2)上述試驗(yàn)中稀釋草酸亞鐵溶液時(shí)除燒杯和玻璃棒外,還必需的玻璃儀器有__________
(3)x=_______________
(4)若實(shí)驗(yàn)中滴入KMnO4溶液過多,則所得x值___________(填偏大、偏小或無影響)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】科學(xué)家研制出了一種漂白效率極高的新型漂白劑(結(jié)構(gòu)如圖所示),其中W、X、Y、Z均為短周期元素且原子序數(shù)依次增大。常溫下,0.1mol/LZ的氫化物的水溶液pH=1,且Z與Y位于不同周期。下列敘述正確的是( )
A.原子半徑:Z>Y>X>W
B.氫化物的沸點(diǎn):Y>X>Z>W
C.X的氧化物的水化物是強(qiáng)酸
D.Y的某種單質(zhì)具有殺菌消毒作用
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】離子交換法凈化水過程如圖所示。下列說法中錯(cuò)誤的是
A. 經(jīng)過陽離子交換樹脂后,水中陽離子的總數(shù)不變
B. 水中的 、、Cl通過陰離子樹脂后被除去
C. 通過凈化處理后,水的導(dǎo)電性降低
D. 陰離子樹脂填充段存在反應(yīng)H++OHH2O
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【題目】苯甲醇是一種重要的化工原料,廣泛用于香料、造紙、制藥和印染等行業(yè)。實(shí)驗(yàn)室制備苯甲醇的反應(yīng)原理和有關(guān)數(shù)據(jù)如圖:
實(shí)驗(yàn)步驟:如圖所示,在裝有電動(dòng)攪拌器的250mL三頸燒瓶里加入9.0g碳酸鉀(過量),70.0mL水,加熱溶解,再加入2.0mL四乙基溴化銨[(CH3CH2)4NBr]溶液和10.0mL氯化芐。攪拌加熱回流反應(yīng)1~1.5h。反應(yīng)結(jié)束后冷卻,并轉(zhuǎn)入125mL分液漏斗中,分出有機(jī)層,水層用萃取劑萃取三次。合并萃取液和有機(jī)層,加入無水硫酸鎂固體,靜置、過濾。最后進(jìn)行蒸餾純化,收集200~208℃的餾分,得8.4mL苯甲醇。
回答下列問題:
(1)儀器X的名稱是___,冷卻水應(yīng)從___(填“上口”或“下口”)通入。由于苯甲醇的沸點(diǎn)較高,在蒸餾純化操作中最適宜選用的儀器之一是___(填字母)。
(2)本實(shí)驗(yàn)中加入無水硫酸鎂的目的是___。從綠色化學(xué)角度考慮,萃取劑宜采用___(填字母)。
A.乙醇 B.乙酸乙酯 C.苯 D.氯仿
(3)某同學(xué)認(rèn)為該裝置中的電動(dòng)攪拌器可以換成沸石,以防暴沸。該說法___(填“是”或“否”)正確,其理由是___。
(4)四乙基溴化銨沒有直接參與反應(yīng),但大大提高了反應(yīng)速率,其原因可能是___。
(5)本實(shí)驗(yàn)苯甲醇的產(chǎn)率為___%(計(jì)算結(jié)果保留一位小數(shù))。
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【題目】利用反應(yīng) NO2+NH3→N2+H2O(未配平)制作下面裝置圖所示的電池,用以消除氮氧化物的污染。下列有關(guān)該電池說法一定正確的是 ( )
A.電極乙為電池負(fù)極
B.離子交換膜為質(zhì)子交換膜
C.負(fù)極反應(yīng)式為 2NH3-6e-+6OH-=N2↑+6H2O
D.28.0L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)NO2 完全被處理,轉(zhuǎn)移 4mol 電子
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【題目】可逆反應(yīng)2A(g)2B(g)+C(g)在恒壓的密閉容器中反應(yīng),下列選項(xiàng)中不能說明反應(yīng)已達(dá)到平衡狀態(tài)的是( )
A. 容器內(nèi)氣體密度不再改變的狀態(tài)
B. v(A):v(B):v(C)=2:2:1
C. c(A):c(B):c(C)的值保持不變
D. 混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量不再改變的狀態(tài)
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【題目】下列說法中正確的是( )
A. 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定能迅速發(fā)生
B. 非自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)一定不可能發(fā)生
C. 能自發(fā)進(jìn)行的反應(yīng)實(shí)際可能沒有發(fā)生
D. 常溫下發(fā)生反應(yīng)2H2O2H2↑ + O2↑,說明常溫下水的分解反應(yīng)是自發(fā)反應(yīng)
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