题目内容

【题目】

第四周期的过渡元素在工业、农业、科学技术以及人类生活等方面有重要作用。其中Ni-Cr-Fe合金是常用的电热元件材料。请回答:

(1) 基态Ni原子核外电子排布式为________第二周期中基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性大的元素为________

(2) 金属Ni粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,该分子呈正四面体构型。试推断Ni(CO)4的晶体类型为_____,Ni(CO)4 溶于下列_____ (填选项字母) 中。

A. B.四氯化碳 C. D.硫酸镍溶液

(3) FeO、NiO 晶体中r(Ni2+)r(Fe2+)分别为69pm 78pm,则熔点NiO__FeO(“>"“<”),原因为_________

(4) 黄血盐是一种配合物,其化学式为K4[Fe(CN)6]·3H2O,该配合物中配体的化学式为_________黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应,生成硫酸盐和一种与该配体互为等电子体的气态化合物,该反应的化学方程式为_________

(5) 酸性K2Cr2O7能氧化硝基苯酚,邻硝基苯酚和对硝基苯酚在20℃水中的溶解度之比为0.39,其原因为________

(6) 在铬的硅酸盐中,SiO44-四面体如下图(a)通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大结构型式。图(b)为一种链状结构的多硅酸根其中硅原子的杂化形式为_______其化学式为________

【答案】 1s22s22p63s23p63d84s2 分子晶体 BC > r(Ni2+)<r(Fe2+),NiO的晶格能大于FeO CN- K4[Fe(CN)6]·3H2O+6H2SO4+3H2O2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑ 邻硝基苯酚形成分子内氢键,降低其在水中的溶解度;对硝基苯酚与水形成分子间氢键,增大了溶解度。 sp3 (Si4O11)n6n-或Si4O116-

【解析】(1)Ni28号元素,核外有28个电子,分四层排布,其电子排布式为:1s22s22p63s23p63d84s2[Ar]3d84s2;Ni2个未成对电子,第二周期元素未成对电子数为2的元素有C、O,其中电负性大的是O,故答案为:1s22s22p63s23p63d84s2;氧;

(2)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4应为分子晶体,呈正四面体构型,应为非极性分子,易溶于非极性溶剂,故选BC,故答案为:分子晶体;BC;

(3)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,晶格能越大,熔点越高,由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,属于熔点是NiO>FeO,故答案为:>; r(Ni2+)<r(Fe2+),NiO的晶格能大于FeO;

(4)K4[Fe(CN)6]3H2OCN-为配体;K4[Fe(CN)6].3H2O与硫酸在加热条件下反应生成K2SO4、CO、FeSO4、(NH4)2SO4,则其反应方程式为:K4[Fe(CN)6]·3H2O+6H2SO4+3H2O2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑,故答案为:CN-;K4[Fe(CN)6].3H2O+6H2SO4+3H2O2K2SO4+FeSO4+3(NH4)2SO4+6CO↑;

(5)形成分子间氢键能增大物质的溶解性,形成分子内氢键,减小物质的溶解性,邻硝基苯酚形成分子内氢键,降低其在水中的溶解度,对硝基苯酚与水形成分子间氢键,增大了溶解度;故答案为:邻硝基苯酚形成分子内氢键,降低其在水中的溶解度;对硝基苯酚与水形成分子间氢键,增大了溶解度;

(6)硅酸盐中的硅酸根(SiO44-)为正四面体结构,所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式;根据图(b)可知一个重复的结构单元为:,其中含有硅原子数为2+4×=4,氧原子数为8+6×=11,根据正负化合价的代数和为电荷数可知,该离子带6个单位的负电荷,离子符号为Si4O116-,故答案为:sp3;Si4O116-

练习册系列答案
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【题目】五氯化磷(PCl5)常温下是一种淡黄色固体,在潮湿空气中水解产生两种酸。PCl5在有机合成中被广泛用作氯化剂、催化剂、脱水剂等,高纯度PCl5主要用于医药中间体及锂电池原材料的合成。工业生产PCl5的传统方法是在搅拌式反应釜中注入液体三氯化磷(PCl3),再通入氯气在合适的温度下发生反应:PCl3+Cl2PCl5。某工厂对传统方法进行了改进以生产高纯度PCl5,主要流程如下图所示(循环水的作用是控制温度)。

请回答下列相关问题。

(1)工业生产氯气的主要方法的离子方程式是___________,利用该反应所得产品可继续生产_________(任写一种)等化工产品。

(2)浓硫酸吸收罐和硫酸镁吸收塔的作用是______________________,若去掉这两个设备夹套反应釜中发生的主要副反应是______________________________

(3)夹套反应釜中的原料混合方式与搅拌式反应釜相比主要优点是____________________________。 (4)NaOH水池的作用是_______________________,从降低生产成本的角度考虑NaOH溶液可更换为______

(5)生产过程中PCl3的加料速率会对生产造成明显的影响,具体情况如下表。根据表中数据判断最佳的加料速率范围是_________________kg·h-1

PCl3加料速率/kg·h-1

PCl5状态

热交换情况

生产500kg产品的周期/h

40

致密、坚硬、造粒困难

快、温度可控

11.5

50

致密、坚硬、造粒困难

快、温度可控

9.2

60

较松散、造粒容易

较快、温度可控

7.2

70

松散、造粒容易

较快、温度可控

6.5

80

松散、造粒容易

慢、温度升高难以控制

5.3

【题目】研究和深度开发COCO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义。

1CO可用于炼铁,已知:

Fe2O3(s)+3C(s)═2Fe(s)+3CO(g)△H1=+489.0kJmol-1

C(s)+CO2(g)═2CO(g)△H2=+172.5kJmol-1

CO还原Fe2O3(s)的热化学方程式为__________

2)分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池(KOH溶液为电解液)。写出该电池的负极反应式:__________

3CO2H2充入一定体积的密闭容器中,在两种温度下发生反应:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1

曲线I对应的平衡常数大小关系为K__________K(“=””)

一定温度下,在容积相同且固定的两个密闭容器中,按如下方式加入反应物,一段时间后达到平衡。

容 器



反应物投入量

1molCO23molH2

a molCO2b molH2
c molCH3OH(g)c molH2O(g)

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍,要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等,且起始时维持化学反应向逆反应方向进行,则c的取值范围为__________

4)利用光能和光催化剂,可将CO2H2O(g)转化为CH4O2.紫外光照射时,在不同催化剂(IIIIII)作用下,CH4产量随光照时间的变化见图2.在015小时内,CH4的平均生成速率IIIIII从大到小的顺序为__________(填序号)

5)以TiO2/Cu2Al2O4为催化剂,可以将CO2CH4直接转化成乙酸。在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3

乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是__________

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸,写出有关的离子方程式:__________

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