【題目】最近一期《物理評論快報》報道了科學家成功制備了包含鈣(Ca)、鉀(K)、鐵(Fe)和砷(As)以及少量鎳(Ni)的新型化合物材料[CaK(Fe1-xNix)4As4).回答下列問題:

1)基態(tài)鎳原子的價層電子排布式為________,基態(tài)砷原子最高能級的電子云有________個伸展方向.

2)亞鐵氰化鉀{K4[Fe(CN)6]}是食鹽中廣泛使用的抗結(jié)劑,化學式中涉及的所有元素的笫一電離能由小到大的順序為________,[Fe(CN)6]4-中,鐵提供的空軌道數(shù)目為________,氣態(tài)化合物XCN互為等電子體,則X的化學式為________

3AsCl3分子中砷的雜化類型為________;其空間構(gòu)型為________

4)已知:CaO、K2S的熔點分別為2572℃、840,二者熔點差異的主要原因是________

5)鎳和硫形成的某晶體.其晶胞如圖所示.巳知該晶體密度為dgcm-3,NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。則Ni、S原子最短核間距(D)________________cm

【答案】3d84s2 3 K<Fe<C<N 6 CO(或其他合理答案) sp3 三角錐形 CaO、K2S都是離子晶體.Ca2+所帶電荷數(shù)大于K+Ca2+的半徑小于K+.O2-的半徑小于S2-,故CaO的晶格能大于K2S.所以熔點CaO>K2S

【解析】

1)依據(jù)鎳元素的原子序數(shù)為28,確定基態(tài)鎳原子的核外電子排布式;依據(jù)砷元素的原子序數(shù)為33,其價電子排布式,確定基態(tài)砷原子最高能級,然后確定在確定最高能級的伸展方向;

2)根據(jù)元素在周期表的位置特征,判斷元素的第一電離能;

3)根據(jù)價層電子對數(shù)確定中心原子的雜化類型,結(jié)合價層電子對數(shù)和孤電子對數(shù)確定分子的空間構(gòu)型;

4)離子晶體晶格能越大晶體的熔點越高,找出影響晶格能大小的因素;

5)利用均攤法計算出1個晶胞中含有Ni、S的原子個數(shù),結(jié)合密度和阿伏加德羅常數(shù),計算出晶胞的棱長。

1)鎳元素的原子序數(shù)為28,基態(tài)鎳原子的價層電子排布式為3d84s2;砷元素的原子序數(shù)為33,屬于第四周期第ⅤA族,基態(tài)砷原子的核外電子排布式為[Ar]3d104s24p3,最高能級為4p,其電子云有3個伸展方向;

2)一般金屬性越強第一電離能越小,同周期主族元素隨原子序數(shù)的增大第一電離能呈增大趨勢,第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一電離能大于同周期相鄰元素的第一電離能,故第一電離能由小到大的順序為 K<Fe<C<N;Fe2+CN-形成6個配位鍵,[Fe(CN)6]4-中鐵提供的空軌道數(shù)目為6;原子個數(shù)相同,價電子數(shù)相等的幾種不同的分子互為等電子體,故與CN-互為等電子體的氣體分子為N2CO

31AsCl3分子中含有3鍵,中心原子As含有一對孤電子對,價層電子對數(shù)為4,故AsCl3分子中砷的雜化類型為sp3;其空間構(gòu)型為三角錐形。

4)離子晶體熔沸點的高低與晶格能的大小有關(guān),離子晶體的晶格能越大,離子晶體的熔沸點越高。離子所帶電荷數(shù)越多、離子半徑越小,晶格能越大。Ca2+所帶電荷數(shù)比K+所帶電荷數(shù)多,且Ca2+半徑比K+半徑小,所以晶格能CaOK2S,熔點CaOK2S;

5)晶胞頂點原子與四面體中心原子距離最近,二者連線處于體對角線上,可知二者最短距離為體對角線長度的,晶胞的體對角線的長度是晶胞棱長的倍,由NiS的晶胞圖可知,一種原子有8個在頂點,6個在面心,該原子的個數(shù)為=4,另一種原子有4個在體心,故一個NiS的晶胞中含有4Ni原子和4S原子,令晶胞的棱長為acm,則a3×d×NA=4×(59+32)=4×91,a=,Ni、S原子最短核間距(D)cm。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】Ⅰ.我國的青海省有許多鹽湖盛產(chǎn)食鹽,人類與食鹽關(guān)系密切,食鹽在老百姓生活和現(xiàn)代社會的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中均有重要作用。粗鹽中含Ca2、Mg2、SO42以及泥沙等雜質(zhì),為了除去可溶性雜質(zhì),有以下實驗步驟進行提純:

1)④步所加試劑是____。

2)第⑥步發(fā)生反應的離子方程式為____、____。

3)第⑦步的操作名稱____,需要的玻璃儀器有____、____。

4)通過步驟⑤中過濾后的濾液,檢驗SO42已除盡的操作方法是____。

Ⅱ.(1)設阿伏加德羅常數(shù)為NA,標準狀況下,某O2N2的混合氣體m g含有b個分子,則n g該混合氣體在相同狀況下所占的體積是____L。

2)在xR2+yH+O2mR3+nH2O的離子方程式中,對化學計量數(shù)mR2R3判斷正確的是____。

Am=yR3是氧化產(chǎn)物 Bm=2y,R2被氧化

Cm=2R3是氧化劑 Dm=4,R2是還原劑

3)用雙線橋法標出下列反應的電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目____。2KMnO4+16HCl(濃)2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下表是一些烷烴的燃燒熱,則下列表達正確的是

化合物

燃燒熱/ kJ·mol-1

化合物

燃燒熱/ kJ·mol-1

甲烷

891.0

正丁烷

2878.0

乙烷

1560.8

異丁烷

2869.6

丙烷

2221.5

異戊烷

3531.3

A. 正戊烷的燃燒熱大于3531.3 kJ·mol-1

B. 相同質(zhì)量的烷烴、碳的質(zhì)量分數(shù)越大,燃燒放出的熱量越多

C. 正丁烷轉(zhuǎn)化為異丁烷的熱化學方程式為:CH3CH2CH2CH3(g) CH3CH(CH3)CH3(g) △H =+8.4kJ·mol-1

D. 甲烷燃燒的熱化學方程式為:CH4(g)+2O2(g) CO2(g) +2H2O(g) △H =-891.0kJ·mol-1

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】降冰片烯(結(jié)構(gòu)見 F)的衍生物在橡膠工業(yè)有重要用途。一種利用脫羰偶聯(lián)反應合成其衍生物的路線如下:

回答下列問題

(1)A→B 所需的試劑為_______________ 。

(2)B→C 第一步反應的化學方程式為_____。

(3)D 的結(jié)構(gòu)簡式為_____,C→D 的反應類型為_______。

(4)E 中的官能團名稱為_____。

(5)芳香化合物X E 的同分異構(gòu)體,X 能與熱的NaOH 溶液反應生成穩(wěn)定化合物, 0.1mol X 消耗 NaOH 0.2mol,化合物 X 共有_____(不考慮立體異構(gòu))。其中核磁共振氫譜顯示有 5 種不同化學環(huán)境的氫,峰面積比為 22211 的結(jié)構(gòu)簡式為_____

(6)參照上述路線,設計由苯甲醛、甲醇和制備成路線_____。(無機試劑任選)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】常溫下,用0.lmolL-1的鹽酸滴定10.0mL0.lmolL-1Na2A溶液,所得滴定曲線如圖所示.下列說法正確的是

A.常溫下,A2-的水解常數(shù)Khl(A2-)的數(shù)量級為10-6

B.b點溶液中:c(HA-)+2c(H2A)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-)

C.c點溶液中:c(HA-)+c(A2-)+c(H2A)=0.lmolL-1

D.d點溶液中:c(A2-)+c(HA-)=c((H+)<c(OH-)

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】硼鐵混合精礦含有硼鎂石[MgBO2(OH)]、磁鐵礦(Fe3O4) 、磁黃鐵礦(Fe2S)、晶質(zhì)鈾礦(UO2)等,以該礦為原料制備MgSO4H2O和硼酸(H3BO3)的工藝流程如下:

已知:UO22+pH4~5的溶液中生成UO2(OH)2沉淀。

回答下列問題:

(1)“酸浸”時,為了提高浸出率可采取的措施有:_______________________(至少答兩個措施),該步驟中NaClO3可將UO2轉(zhuǎn)化為UO22+,則該反應的離子方程式為 ________ 。

(2)“除鐵凈化”需要加入 ______ (填化學式)把溶液pH調(diào)節(jié)至4~5,濾渣的成分是____。

(3)“蒸發(fā)濃縮”時,加入固體MgCl2的作用是 ______________________ 。

(4)鐵精礦(Fe3O4、Fe2S)經(jīng)過一系列加工后,可用于制備氫氧化鐵固體。已知TKsp[Fe(OH)3]=4.0×10-39Ksp[Fe(OH)2]=8.0×10-16 、Kw=10-a,回答下列問題:

①在T℃,假設Fe3+水解的離子方程式是:Fe3+(aq)+3H2O(l)= Fe(OH)3 (s)+3H+(aq),則該條件下Fe3+水解反應的平衡常數(shù)K=___________(用含a的字母表示)

②在T℃向飽和的Fe(OH)3、Fe(OH)2混合溶液中,加入少量NaOH固體(忽略溶液體積變化),則溶液中的________(填“變大”“變小”或“不變”),請結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)推理說明:____________________________

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(

A.Na2O2遇到濕潤的紫色石蕊試紙后,石蕊試紙最終變成藍色

B.Na2O2晶體中陽離子和陰離子個數(shù)比為2:1

C.Na2O2CO2反應生成0.1 mol O2時轉(zhuǎn)移電子0.4 mol

D.向飽和燒堿溶液中加入2 g Na2O2,充分反應完后,溶液中c(Na)不變

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】新型高性能電池的開發(fā)與研究已成為當下信息產(chǎn)業(yè)化時代的迫切要求、某研究團隊設計研制了種高性能的磷酸鐵鋰(LiFePO4,簡稱LFP)電池。正極材料為磷酸鐵鋰,Al相連,負極材料為石墨,與Cu相連,正、負之間存在電解質(zhì)并通過聚合物隔膜隔開,此膜只允許Li+通過,其工作原理如圖所示,總反應為Li(1-x)C6LiFePO4LiC6+ Li(1-x) FePO4。下列有關(guān)說法正確的是

A.當開關(guān)K置于a,Li+由右向左穿過聚合物隔膜到達正極

B.當開關(guān)K置于a時,正極材料上的電極反應為: Li(1-x) FePO4 +xLi ++xe- =LiFePO4

C.該電池的正、負極之間可以用Na2SO4水溶液作電解質(zhì)溶液

D.當開關(guān)K置于b時,負極上的電極反應為:LiC6- xe- = Li(1-x) C6+xLi+

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】福酚美克是一種影響機體免疫力功能的藥物,可通過以下方法合成:

(1)B中的含氧官能團有_________________(填名稱);

(2)CD的轉(zhuǎn)化屬于_________反應(填反應類型)

(3)已知EF的轉(zhuǎn)化屬于取代反應,則反應中另產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)簡式為______。

(4) A (C9H10O4)的一種同分異構(gòu)體X滿足下列條件:

I.X分子有中4種不同化學環(huán)境的氫。

II. X能與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應。

III. lmol X最多能與4 mol NaOH發(fā)生反應

寫出該同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_____________

(5)已知: +R3CHO,根據(jù)已有知識并結(jié)合相關(guān)信息.

寫出以 為原料制備的合成路線流程圖(無機試劑任用)。____________

合成路線流程圖示例如下:CH3CH2BrCH3CH2OH CH3COOCH2CH3

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