题目内容
【题目】下表为元素周期表的一部分,其中的编号代表所对应的元素。请回答下列问题:
(1)⑨号元素的基态原子的价电子排布式是________,与其同周期,且基态原子的核外未成对电子数最多的元素是______________________(写出元素符号),②号元素基态原子的电子排布图为________。
(2)①号与③号元素形成的含有18电子的物质为________(写出名称),②号与③号元素形成的,能造成温室效应的物质的立体构型为________。②、④、⑧三种元素的原子形成的晶体,其晶胞的结构特点如图所示,则该化合物的化学式为________(用对应的元素符号表示),常温条件下丙烯是气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇,常温条件下却呈液态,出现这种现象的原因是_______________________________。
(3)①、②两种元素能形成多种平面形分子,其中有一种相对分子质量最小,有关该分子的说法中正确的是________。
a.该分子属于含有极性键的非极性分子
b.该分子含有4个σ键和1个π键
c.该分子中的②号原子采取sp2杂化
d.该物质易溶于水,并能和水反应得到酒精
(4)某元素的价电子排布式为nsnnpn+1,该元素可与元素①形成含有10个电子的分子X,将过量的X通入盛有硫酸铜溶液的试管里,产生的现象为_________________________。
(5)若元素⑤与Fe元素形成的某种晶体如图所示。若晶胞的边长为a nm,则合金的密度为________g·cm-3。
【答案】(1)3d104s1 Cr
(2)过氧化氢 直线形 MgNi3C(或Ni3MgC)
甲醇分子间存在氢键,而丙烯分子间只有范德华力
(3)ac
(4)先产生蓝色沉淀,后沉淀消失,溶液变成深蓝色
(5)0.92/a3或5.56×1023/(a3NA)
【解析】(1)从题中的各元素在元素周期表中的相对位置,可知⑨号元素为铜元素,其基态原子的价电子排布式为3d104s1;与其同周期,且基态原子的核外未成对电子数最多的元素的电子排布式为[Ar]3d54s1,是铬元素;②号元素为碳元素,其基态原子的电子排布图为。
(2)①号元素氢与③号元素氧形成的含有18电子的物质为H2O2,②号元素碳与③号元素氧形成的能造成温室效应的物质二氧化碳的空间构型为直线形;根据晶胞的结构利用均摊法判断,1个晶胞中含有1个碳原子,镁原子为8×1/8=1个,镍原子6×1/2=3个,故由C、Mg、Ni三种元素的原子构成的晶体的化学式为MgNi3C或Ni3MgC;常温下丙烯为气态,而相对分子质量比丙烯小的甲醇常温下却呈液态,出现这种现象的原因是甲醇分子间存在氢键,而丙烯分子间只有范德华力。(3)C、H两种元素能形成多种平面形分子,其中相对分子质量最小的为乙烯。a项,该分子中碳氢键为极性键,分子结构对称,属于含有极性键的非极性分子,正确;b项,该分子含有4个碳氢键和1个碳碳双键,共有5个σ键和1个π键,错误;c项,该分子为平面形,碳原子采取sp2杂化,正确;d项,该物质难溶于水,错误;故选ac。(4)某元素的价电子排布式为nsnnpn+1,该元素为氮元素,可与元素氢形成含有10个电子的氨气分子,将过量的氨气通入盛有硫酸铜溶液的试管中,先发生复分解反应生成Cu(OH)2沉淀,后发生络合反应生成[Cu(NH3)4]SO4,产生的现象为:先产生蓝色沉淀,后沉淀消失,溶液变成深蓝色。(5)根据晶胞的结构先确定1个晶胞中含有各原子的个数,进一步确定其化学式,结合密度的定义及相关数学知识进行计算,得合金的密度为0.92/a3或5.56×1023/(a3NA)。
【题目】锰的化合物种类较多,大多具有广泛的用途。
Ⅰ.MnO2是H2O2分解的良好的催化剂,它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。
该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是__________(填序号)。
把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
把MnO2固体加入到H2O2溶液中,观察是否有气泡产生
Na2SO3溶液中,加入MnO2固体,再滴加BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液,再加入MnO2固体,观察溶液是否变红
为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系,该小组同学设计了如下的对比实验:在室温下,取A、B、C三支试管,用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应,然后分别加入1mL0.2mol/L NaOH溶液、1mL水、1mL0.1mol/L稀硫酸。现象记录如表所示:
试管编号 | 实验现象 |
A | 溶液不变色 |
B | 溶液缓慢变浅棕褐色 |
C | 溶液迅速变棕褐色 |
①从以上实验中,我们可以得出的结论是_____________________。
②写出C试管中发生反应的离子方程式:_______________________。
Ⅱ.铁酸锰(MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢,可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如图:
已知:Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表格所示。
开始沉淀 | 完全沉淀 | |
Fe3+ | 2.7 | 4.2 |
Mn2+ | 8.3 | 10.4 |
步骤一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比理论上应为_________________。
步骤二中需控制pH的范围是_________________。
步骤三中是否洗涤干净的判断方法是_____________________。