题目内容
【题目】铁及其化合物用途非常广泛,如二茂铁可用作火箭燃料添加剂,铁酸锶用于直流电机永久陶瓷磁铁。用环戊二烯钠法制备二茂铁(如图)的原理为:C5H6+NaOH→C5H5Na+H2O;2C5H5Na+FeCl2→(C5H5)2Fe+2NaCl。
(1)铁元素的基态价电子排布式为________________。
(2)基态Na原子中,核外电子占据的最高能级的符号是________,占据该能层电子的电子云轮廓图形状为________。Na和K属于同一主族,但金属Na的熔点比金属K高,原因是________________________________________。
(3)(C5H5)2Fe中阴离子中的σ键总数为____个。分子中的大π键可用符号πmn表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π66),则
中的大π键应表示为________________。
(4)用二乙胺法合成二茂铁的原料有(C2H5)2NH、FeCl2·4H2O及C5H6。FeCl2·4H2O是一种配合物,其结构如图所示,Fe2+与配体之间形成的化学键称为____________。
(5)铁酸锶的晶胞结构如下图所示:
①晶胞中距离最近的两个氧原子的距离为________________cm(列出计算表达式即可)。
②该晶体的密度为_______________________g·cm-3(列出计算表达式即可)。(相对原子质量:Fe:56 Sr:88 O:16)
【答案】 3d64s2 3s 球形 Na的原子半径较小且价电子数和K相同,金属键较强 10 配位键
【解析】(1) 过渡元素的价电子不仅是最外层电子,次外层电子及某些元素的倒数第三层电子也可成为价电子, 根据铁的电子排布式1s22s22p63s23p63d64s2可知Fe的价电子排布式为:3d64s2。
(2)Na的电子排布式为1s22s22p63s1,根据电子的构造原理可知Na原子中3s能级的能量最高;s电子云是球形结构;Na的原子半径比钾的原子半径小,价电子数和K相同,所以Na的金属键较强,熔点高。故答案为: 3s 、 球形、 Na的原子半径较小且价电子数和K相同,金属键较强。
(3) 离子中含有3个碳碳单键即3个σ键,含有2个碳碳双键,每个双键中含有1个σ,共有2个σ键,该离子中还含有5个碳氢单键即5个σ键,所以总共含有3+2+5=10个σ键;
的中心原子有5个,每个碳原子有一个单电子,5个碳原子总共有5个单电子,且该粒子得到了一个电子,故总共有6个电子,所以大π键可以表示为
。
(4) FeCl2·4H2O中心原子为Fe2+,电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,有空轨道,配体为H2O,O有孤电子对,所以Fe2+与配体之间形成的化学键是配位键。
(5) ①很明显同一平面上垂直的两条边上的O原子的距离最短(如图红色圆圈的两个氧原子),设最短距离为d,边长为a=398pm=398×10-10cm,根据几何知识知两个O原子最短距离d2=2× (a/2)2,解得d=
; ②一个晶胞中实际含有的Sr原子为1个,Fe原子为8×1/8=1个,O原子为8×1/4=2个,所以其化学式为SrFeO2,1个晶包中含有的SrFeO2个数为1个,质量=(176/NA)g,晶包的体积为(398×10-10)2×347×10-10cm3,所以密度=(176/NA)g÷[(398×10-10)2×347×10-10]cm3=
g·cm-3。
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【题目】下列有关物质的实验操作、现象及结论描述正确的是( )
选项 | 实验操作及现象 | 结论 |
A | 用铂丝蘸取某待测液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃) | 待测试液中一定含有钾元素,可能含钠元素 |
B | 向某无色溶液中通入过量的CO2气体,有白色沉淀产生 | 该溶液中一定含有SiO32– |
C | 向品红溶液中通入某气体后,溶液褪色 | 该气体一定是SO2 |
D | 向NaOH溶液中滴加MgCl2溶液,产生白色沉淀,继续滴加FeCl3溶液产生红褐色沉淀 | Fe(OH)3的溶解度小于Mg(OH)2的溶解度 |
A. A B. B C. C D. D
【题目】四氯化钛(TiCl4)是生产金属钛及其化合物的重要中间体。室温下,四氯化钛为无色液体。某化学兴趣小组同学以TiO2和CCl4为原料在实验室制取液态TiCl4,装置如下图所示:
有关信息如下:
①反应原理:TiO2(s)+CCl4(g) TiCl4(g)+CO2(g)。
②反应条件:无水无氧且加热。
③有关物质性质如下表所示:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 其他 |
CCl4 | -23 | 76 | 与TiCl4互溶 |
TiCl4 | -25 | 136 | 遇潮湿空气产生白雾 |
请回答下列问题:
(1)装置F中有氮气生成,该反应的化学方程式为_______________________。
(2)实验装置依次连接的顺序为F→B→______。
(3)实验开始前首先点燃____处(填“D”或“F”)酒精灯,目的是______________。
(4)E装置不能换成B装置,理由是______________。
(5)欲分离装置C中的液态混合物,所采用操作方法的名称是______________。
(6)TiCl4是制取航天航空工业材料钛合金的重要原料。某钛合金含有的元素还有Al和Si等。已知在常温下,钛是一种耐强酸、强碱的金属,请设计实验检验其中的Si元素________________。
【题目】A,B,C为短周期元素,在周期表中所处的位置如表所示.
A | C | |
B |
A、C两元素的原子核外电子数之和等于B原子的质子数.
(1)写出B,C元素的名称、 .
(2)B位于元素周期表中第周期第族.
(3)用石墨为电极,电解B元素的最高价氧化物的水化物的水溶液,当电路中转移0.4mol电子时,在阴极收集到的产物是 , 质量为g,电解的总反应方程式为;
(4)写出A的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物反应的化学方程式 .