题目内容
【题目】第四周期过渡元素常与H2O、NH3等形成配合物。
(1)写出Fe元素基态原子的价层电子排布式_______;
(2)C、N、O元素的第一电离能从大到小的顺序为___(用元素符号表示);
(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入过量氨水,得到蓝色溶液,铜离子形成了配位数为4的配离子,写出该配离子的结构式为______。
(4)由C、H、O、S中任两种元素构成甲、乙、丙三种分子,所含原子的数目依次为3、4、8,都含有18个电子。甲和乙的主要物理性质比较如下:
熔点/K | 沸点/K | 标准状况时在水中的溶解度 | |
甲 | 187 | 202 | 2.6 |
乙 | 272 | 423 | 以任意比互溶 |
①甲分子的电子式为_________,分子构型为___________;
②1 mol乙分子含有___个σ键;
③丙分子的中心原子采取_______杂化轨道;
④甲和乙的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因是 ____________(结合具体物质解释)。
【答案】 3d64s2 N、O、C V形 3NA sp3 甲为H2S,乙为H2O2,H2O2分子间存在氢键,所以熔沸点比H2S高;H2O2分子与水分子可形成氢键,所以与任意比互溶
【解析】(1)铁是26号元素,其原子核外有26个电子,根据构造原理其核外电子排布式为,价层电子排布式3d64s2因此,本题正确答案是3d64s2。
(2)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,但第五主族元素的第一电离能大于第六主族元素的,所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是:N、O、C;因此,本题正确答案是:N、O、C。
(3)因铜离子形成了配位数为4的配离子,该配离子的结构式为:。
(4)①甲的熔点187K,沸点202K,属于分子晶体,在水中的溶解度1:2.6,含有18个电子所含原子数为3,所以该物质为H2S,电子式为。其分子构型为V型。
②乙的熔点273K,沸点423K,含有18个电子的4原子的分子为H2O2.一个分子中含有3个σ键,1 mol乙分子含有3 NA个σ键。答案:3NA。
③由C、H、O、S中任两种元素构成丙分子,所含原子的数目依次为8,含有18个电子。丙分子为C2H6, C2H6,分子中碳原子形成3个C-H,1个C-C双键,C原子杂化轨道数为(1+3),C原子采取sp3杂化方式,因此,本题正确答案是: sp3。
④甲为H2S,乙为H2O2,两者相对分子相同,造成上述物理性质差异的主要原因是H2O2分子间存在氢键,所以熔沸点比H2S高;H2O2分子与水分子可形成氢键,所以与任意比互溶。
【题目】“低碳循环”引起各国的高度重视,而如何降低大气中CO2的含量及有效地开发利用CO2,引起了全世界的普遍重视。所以“低碳经济”正成为科学家研究的主要课题。
(1)用电弧法合成的储氢纳米碳管常伴有大量的碳纳米颗粒(杂质),这种颗粒可用如下氧化法提纯,请完成该反应的化学方程式:
___ C+ ___ KMnO4+ H2SO4 = ____CO2↑+ ____MnSO4 + ____K2SO4+
(2)将不同量的CO(g)和H2O(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,进行反应CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),得到如下二组数据:
实验组 | 温度℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
CO | H2O | H2 | CO | |||
1 | 650 | 4 | 2 | 1.6 | 2.4 | 6 |
2 | 900 | 2 | 1 | 0.4 | 1.6 | 3 |
①实验1中以CO2表示的化学反应速率为__________(保留小数点后二位数,下同)。
②实验2条件下平衡常数K=_________,该反应为 _____(填“吸”或“放”)热反应。
(3)已知在常温常压下:
① 2CH3OH(l)+3O2(g) = 2CO2(g)+4H2O(g) ΔH = -1275.6 kJ/mol
② 2CO (g)+ O2(g) = 2CO2(g) ΔH = -566.0 kJ/mol
③ H2O(g) = H2O(l) ΔH = -44.0 kJ/mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和气态水的热化学方程式:_____________。
(4)某实验小组依据甲醇燃烧的反应原理,设计如图所示的电池装置。
①该电池负极的电极反应为:_______________。
②该电池工作时,溶液中的OH-向______极移动。