【題目】2019年,大連化物所研究人員在乙酰酮修飾錳氧化物L酸催化胺選擇氧化研究方面取得新的進展(如圖甲所示),相關(guān)文章發(fā)表在《自然通訊》上。請回答下列問題:

1)基態(tài)Mn原子的價電子排布圖為________________,其中最外層電子的電子云輪廓圖的形狀為________________。

2)圖甲中涉及的非金屬元素(除H外)第一電離能由小到大的順序是________________(用元素符號表示,下同),電負性由小到大的順序是________________。

3)物質(zhì)a可與水互溶,主要原因是________________

4)物質(zhì)b中碳原子的軌道雜化方式有________________,1 mol物質(zhì)c中含有σ鍵的數(shù)目為________________。

5)該錳氧化物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖乙所示,該錳氧化物的化學式為________________,該晶體中Mn的配位數(shù)是________________。

【答案】 球形 CON CNO 物質(zhì)a與水分子之間可以形成氫鍵 6

【解析】

(1)基態(tài)Mn原子的價電子排布式為,據(jù)此書寫排布圖;最外層為4s能級,根據(jù)s能級的電子云形狀判斷;

(2)同周期元素的第一電離能從左到右呈增大趨勢,但第ⅤA族元素原子最外層p軌道電子半充滿,較穩(wěn)定,第一電離能比同周期相鄰元素大;元素的非金屬性越強,電負性越大;

(3)物質(zhì)a中含有氨基,與水分子之間可以形成氫鍵;

(4)苯環(huán)為平面結(jié)構(gòu),碳氮三鍵為平面直線型結(jié)構(gòu);單鍵為σ鍵,雙鍵中含有1σ1π鍵,根據(jù)圖示計算σ鍵的數(shù)目;

(5)根據(jù)均攤法計算該晶胞中原子數(shù)目,確定該錳氧化物的化學式;根據(jù)晶胞的投影圖可知,與Mn原子距離相等且最近的O原子有6個。

(1)基態(tài)Mn原子的價電子排布式為,價電子排布圖為;最外層為4s電子,電子云輪廓圖呈球形;

(2)圖甲中涉及的非金屬元素除H外還有CN、O,同周期元素的第一電離能從左到右呈增大趨勢,但第ⅤA族元素原子最外層p軌道電子半充滿,較穩(wěn)定,第一電離能比同周期相鄰元素大,則第一電離能:CON;元素的非金屬性越強,電負性越大,則電負性:CNO

(3)物質(zhì)a中含有氨基,與水分子之間可以形成氫鍵,因此物質(zhì)a可與水互溶;

(4)苯環(huán)中C原子軌道雜化方式為,碳氮三鍵中C原子軌道雜化方式為sp;單鍵為σ鍵,雙鍵中有1σ鍵,1 mol物質(zhì)c中含有鍵,即含有σ鍵的數(shù)目為

(5)該晶胞中,含有Mn原子的數(shù)目為,含有O原子的數(shù)目為,則Mn、O原子個數(shù)之比為12,所以該錳氧化物的化學式為;根據(jù)晶胞的投影圖可知,與Mn原子距離相等且最近的O原子有6個,所以Mn的配位數(shù)為6

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某小組同學欲探究NH3的催化氧化反應,按下圖裝置進行實驗。A、B裝置可選用的藥品:濃氨水、H2O2溶液、蒸餾水、NaOH固體、MnO2

(1)NH3催化氧化的化學方程式是__________。

(2)甲、乙兩同學分別按上圖裝置進行實驗。一段時間后裝置G中的溶液都變成藍色。

①甲觀察到裝置F中有紅棕色氣體,生成紅棕色氣體的化學方程式是__________

②乙觀察到裝置F中只有白煙生成,白煙的成分是__________(填化學式)。

③用離子方程式解釋裝置G中溶液變成藍色的原因:__________

(3)為幫助乙實現(xiàn)在裝置F中也觀察到紅棕色氣體,可在原實驗的基礎(chǔ)上進行改進:

①甲認為可調(diào)節(jié)K1K2控制A、B裝置中的產(chǎn)氣量__________(增加減少”)裝置A中的產(chǎn)氣量__________(增加減少”)裝置B中的產(chǎn)氣量。

②乙認為可在裝置E、F間增加置該裝置可以是__________(填字母序號)。

(4)為實現(xiàn)該反應,也可用下圖所示的裝置替換題.給裝置中虛線框部分

化合物X__________。NH4HCO3的作用是__________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】氨氣可有效消除NO2的污染,相關(guān)反應為8NH3+6NO27N2+12H2O,在1 L恒容密閉容器中,控制不同溫度,分別加入0.50 mol NH31.2 mol NO2,測得n(NH3)隨時間變化的有關(guān)實驗數(shù)據(jù)如下表。

溫度

n(NH3)/mol

時間/min

0

10

20

40

50

T1

0.50

0.35

0.25

0.10

0.10

T2

0.50

0.30

0.20

0.18

下列說法正確的是( )

A.T1溫度下,0-20 min內(nèi),NO2的降解速率為0.0125 molL-1min-1

B.實驗條件為T1T2,且該反應為放熱反應

C.40 min時,表格中T2對應的數(shù)據(jù)為0.20

D.0~10 min內(nèi),T1溫度下NH3的降解速率大于T2溫度下的

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】胡椒酚是植物揮發(fā)油中的一種成分(結(jié)構(gòu)如圖所示)。關(guān)于胡椒酚的下列說法:

①該化合物屬于芳香烴;

②分子中至少有7個碳原子處于同一平面內(nèi);

③它不能與燒堿發(fā)生反應;

1mol該化合物最多可與 3molBr2發(fā)生反應。其中正確的是(  )

A.①③B.①②④C.②④D.②③④

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下圖是苯和溴的取代反應的實驗裝置圖,其中A為具有支管的試管改制成的反應容器,在其下端開了一個小孔,塞好石棉絨,再加入少量的鐵屑粉。填寫下列空白:

(1)向反應容器A中逐滴加入溴和苯的混合液,幾秒鐘內(nèi)就發(fā)生反應。寫出A中發(fā)生反應的化學方程式(有機物寫結(jié)構(gòu)簡式)______________;

(2)試管C中苯的作用是______________。反應開始后,觀察DE兩支試管,看到的現(xiàn)象分別是___________________________;

(3)反應2 min3 min后,在B中的氫氧化鈉溶液里可觀察到的現(xiàn)象是____________

(4)苯是一種重要的化工原料,以下是用苯作為原料制備某些化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖:

已知:aRNO2 RNH2

b.苯環(huán)上原有的取代基對新導入的取代基進入苯環(huán)的位置有顯著影響。

c

A轉(zhuǎn)化為B的化學方程式是____________________

②在EF的反應中所選試劑a__________,b___________,c__________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列實驗操作完全正確的是(

編號

實驗

操作

A

用濃硫酸配制一定濃度的稀硫酸

準確量取濃硫酸,將濃硫酸溶于水后,立刻轉(zhuǎn)移到容量瓶中。

B

制取氫氧化亞鐵沉淀

C

量取鹽酸溶液

50 mL量筒量取4.0 mol/L的鹽酸5.62 mL

D

取出分液漏斗中所需的上層液體

下層液體從分液漏斗下端管口放出,關(guān)閉活塞,換一個接收容器,上層液體繼續(xù)從分液漏斗下端管口放出

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某有機物M 7.4 g與足量氧氣反應后,所得氣體依次通過盛有濃H2SO4和堿石灰的裝置,兩裝置分別增重9 g和17.6 g;同溫同壓下,M蒸汽的密度是H2的37倍,則能夠與鈉反應放出H2的M的同分異構(gòu)體的數(shù)目(不考慮立體異構(gòu)

A.8 B.6 C.4 D.2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】煉油廠烷基化反應產(chǎn)生的廢液中含硫酸91%、難揮發(fā)有機物7%。實驗室以軟錳礦(主要含MnO2,還含少量Fe、Al等元素)處理廢液并制取MnSO4·H2O晶體,其實驗流程如圖:

1)研究溫度對降解過程中有機物去除率的影響,實驗在如圖1所示的裝置中進行。

①在不同溫度下反應相同時間,發(fā)現(xiàn)溫度從60℃升高到95℃時,有機物去除率從29%增大到58%,其可能的原因是:MnO2的氧化能力隨溫度升高而增強;__。

②廢液因含有機物而呈現(xiàn)黑紅色。有機物降解速率慢,難以觀察氣泡產(chǎn)生速率。降解一段時間,判斷有機物濃度基本不變的依據(jù)是:三頸燒瓶內(nèi)__。燒杯中盛放的試劑可以是__。

2)降解一段時間后,加入硫鐵礦(主要成分FeS2)將剩余MnO2還原,所得溶液中的主要離子有Fe3+Mn2+、SO42-等,其離子方程式為__

3)濾液若用足量高純度MnO2再次氧化降解,改變條件,有機物去除率可達66%。反應后過濾,所得濾渣經(jīng)洗滌后,在本實驗流程中可用于__

4MnSO4·H2O的溶解度曲線如圖2所示。設(shè)計以過濾所得濾液為原料,進一步除去有機物等雜質(zhì)并制取MnSO4·H2O晶體的實驗方案:__,趁熱過濾,用熱的硫酸錳溶液洗滌,150℃烘干。[已知pH=5Fe(OH)3Al(OH)3沉淀完全;MnSO4·H2O分解溫度為200℃。實驗中必須使用的試劑:石灰石粉末、活性炭]

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一定質(zhì)量的某鐵的氧化物FexOy,與足量的4 mol·L1硝酸溶液充分反應,消耗硝酸溶液700 mL,生成2.24 L NO(標準狀況)。則該鐵的氧化物的化學式為(  )

A.FeOB.Fe2O3C.Fe3O4D.Fe4O5

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