题目内容
3.过渡金属元素铁、钴、镍性质相近,通常称为铁系元素(铁磁性物质).(1)活性Ni催化剂使用长久后会部分转化为Ni2O3而降低催化效率.一种Ni再生的方法是:先用CO将含有Ni和Ni2O3的催化剂还原得到粗镍;再在一定温度下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)4;最后在180℃的温度下使Ni(CO)4重新分解产生活性Ni.
①写出基态镍原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2,Ni(CO)4中Ni元素的化合价为0.
②Ni(CO)4是一种无色液体,沸点为42.1℃,熔点为-19.3℃.Ni(CO)4晶体中存在的可能化学键为极性键和配位键.
(2)图为三种不同晶体的晶胞结构图:
①图I γ-Fe结构中每个铁原子周围距离最近且相等的铁原子数目为12.
②图II是元素Ni的一种碲(Te)化物晶体的晶胞结构,则该化合物的化学式为NiTe2.
③图III是一种镍基合金储氢后的晶胞结构示意图.该合金储氢后,含1mol La的合金可吸附H2的数目为3mol.
分析 (1)①Ni是28号元素,其原子核外有28个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式;
该化合物中C元素化合价为+2价、O元素化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0确定Ni元素化合价;
②分子晶体熔沸点较低,不同非金属元素之间易形成极性键,含有孤电子对和含有空轨道的原子之间易形成配位键;
(2)①该结构为面心立方结构,图I γ-Fe结构中每个铁原子周围距离最近且相等的铁原子数目=3×8÷2;
②利用均摊法计算该晶胞中Ni、Te原子个数,从而确定其化学式;
③利用均摊法计算该晶胞中氢气分子与La个数比从而计算含1mol La的合金可吸附H2的数目.
解答 解:(1)①Ni是28号元素,其原子核外有28个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2;
该化合物中C元素化合价为+2价、O元素化合价为-2价,根据化合物中各元素化合价代数和为0确定Ni元素化合价为0,
故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2;0;
②分子晶体熔沸点较低,所以Ni(CO)4是分子晶体,C-O原子之间存在极性键,Ni-C原子之间存在配位键,所以该物质中含有极性键和配位键,
故答案为:极性键、配位键;
(2)①该结构为面心立方结构,图I γ-Fe结构中每个铁原子周围距离最近且相等的铁原子数目=3×8÷2=12,故答案为:12;
②利用均摊法计算该晶胞中Ni、Te原子个数,该晶胞中Te原子个数是2,Ni原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1,所以其化学式为NiTe2,故答案为:NiTe2;
③该晶胞中La原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1、氢气分子个数=2×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{4}$=3,所以La和氢气分子个数之比为1:3,则含1mol La的合金可吸附H2的数目为3mol,故答案为:3mol.
点评 本题考查晶胞计算、化学键判断等知识点,侧重考查学生分析计算及空间想象能力,难点是配位数的计算方法,题目难度不大.
A. | 探究温度对反应速率影响时,分别水浴加热硫代硫酸钠溶液、硫酸溶液到一定温度,再将两溶液混合 | |
B. | H2O2在过氧化氢酶的催化下,随着温度的升高,分解速率持续加快 | |
C. | 用简易量热计测定反应热,使用碎泡沫隔热保温、环形玻璃搅拌棒搅拌、量取达到的最高温度,计算反应热,取2~3 次的实验平均值 | |
D. | 取皂化反应后的混合液滴入热水中,观察现象,可判断皂化反应是否完全 |
容 器 | 甲 | 乙 |
反应物投入量 | 3mol H2、2mol N2 | 6mol H2、4mol N2 |
达到平衡的时间(min) | t | 5 |
平衡时N2的浓度(mol•L-1) | 3 | c |
(2)甲容器达到平衡所需要的时间t=5min(填“>”、“<”或“=”).
A. | 乙醇汽油是一种清洁能源,燃烧不会产生任何污染 | |
B. | 在25℃、101KPa时,生成1mol水时放出683.4kJ的热量 | |
C. | 乙醇的燃烧热为683.4kJ/mol | |
D. | C2H5OH(l)+3O2(g)=2CO2(g)+3H2O(l)△H=-1366.8kJ/mol |
A. | 实验室中制取少量的乙酸乙酯 | |
B. | 比较硫、碳、硅三种元素的非金属性强弱 | |
C. | 处理尾气 | |
D. | 测定黄铜(Cu、Zn合金)中Zn 的含量 |