题目内容
【题目】铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
(1)丙酮(CH3COCH3)分子中2号碳原子轨道的杂化类型是__,1mol丙酮分子中含有σ键的数目为___mol。
(2)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为__。(请填写元素名称,不要加任何连接符号)
(3)某FexNy的晶胞如图1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n)CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图2所示,其中更稳定的Cu替代型产物的化学式为__。
【答案】sp2 9 氢碳氧 Fe3CuN
【解析】
(1)中单键均为σ键,双键中含1个σ键,甲基上C形成4个σ键,C=O中C形成3个σ键;
(2)非金属性越强,电负性越大;
(3)由图2可知,Cu替代a位置的Fe时能量较低,更稳定,则Cu位于顶点,N(Cu)=8× =1,Fe位于面心,N(Fe)=6×=3,N位于体心。
(1)中单键均为σ键,双键中含1个σ键,甲基上C形成4个σ键,C=O中C形成3个σ键;2号碳为羰基上C,为sp2杂化,甲基上C为sp3杂化,1mol丙酮共有9molσ键,故答案为:sp2;9;
(2)非金属性越强,电负性越大;则C.H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为氢碳氧,故答案为:氢碳氧;
(3)由图2可知,Cu替代a位置的Fe时能量较低,更稳定,则Cu位于顶点,N(Cu)=8× =1,Fe位于面心,N(Fe)=6×=3,N位于体心,则只有1个N,其化学式为Fe3CuN,故答案为:Fe3CuN。
【题目】铋酸钠(NaBiO3)是分析化学中的重要试剂,在水中缓慢分解,遇沸水或酸则迅速分解。某兴趣小组设计实验制取铋酸钠并探究其应用。回答下列问题:
Ⅰ.制取铋酸钠
制取装置如图(加热和夹持仪器已略去),部分物质性质如下:
物质 | NaBiO3 | Bi(OH)3 |
性质 | 不溶于冷水,浅黄色 | 难溶于水;白色 |
(1)B装置用于除去HCl,盛放的试剂是___;
(2)C中盛放Bi(OH)3与NaOH混合物,与Cl2反应生成NaBiO3,反应的离子方程式为___;
(3)当观察到___(填现象)时,可以初步判断C中反应已经完成;
(4)拆除装置前必须先除去烧瓶中残留Cl2以免污染空气。除去Cl2的操作是___;
(5)反应结束后,为从装置C中获得尽可能多的产品,需要的操作有___;
Ⅱ.铋酸钠的应用——检验Mn2+
(6)往待测液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,溶液变为紫红色,证明待测液中存在Mn2+。
①产生紫红色现象的离子方程式为___;
②某同学在较浓的MnSO4溶液中加入铋酸钠晶体,加硫酸酸化,结果没有紫红色出现,但观察到黑色固体(MnO2)生成。产生此现象的离子反应方程式为___。
Ⅲ.产品纯度的测定
(7)取上述NaBiO3产品wg,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反应,再用cmo1·L-1的H2C2O4标准溶液滴定生成的MnO4-(已知:H2C2O4+MnO4-——CO2+Mn2++H2O,未配平),当溶液紫红色恰好褪去时,消耗vmL标准溶液。
该产品的纯度为___(用含w、c、v的代数式表示)。