题目内容
【题目】人类对于晶体结构的持续探究揭开了晶体内部的奥秘,并合成了许许多多的新物质、新材料。回答下列问题:
(1)铁有δ、γ、α三种同素异形体,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 。
(2)TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体结构如上图,白球表示: 原子。
(3)NaCl、CO2、SiO2三种晶体熔点由低到高的顺序是 。
(4)第三周期八种元素按单质熔点由低到高的顺序排列如图所示,其中序号1和8分别代表的是 和 。
(5)已知:Cr3+可形成配位数为6的配合物。组成为CrCl3·6H2O的配合物有3种,分别呈紫色、蓝绿色、绿色,为确定这3种配合物的成键情况,分别取等质量的紫色、蓝绿色、绿色3种物质的样品配成溶液,分别向其中滴入过量的AgNO3溶液,均产生白色沉淀且质量比为3∶2∶1。则绿色配合物的化学式为 (选填代号)。
A.[CrCl(H2O)5]Cl2·H2O B.[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O
C.[Cr(H2O)6]Cl3 D.[CrCl3(H2O)3]·3H2O
(6)根据下表所示键能,写出金刚石(结构如上图)完全燃烧时的热化学方程式 。
【答案】
(1)4 4:3
(2) 氧
(3) CO2、NaCl、SiO2
(4) Ar、Si
(5) B
(6)
【解析】
试题分析:(1)铁有δ、γ、α三种同素异形体,根据均摊原则,γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为=4,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8、6之比为4:3。
(2)TiO2的天然晶体中,最稳定的一种晶体结构如上图,根据均摊原则,黑球的个数是 =2,白球的个数是4,黑球与白球的比是1:2,所以白球表示:氧原子。
(3)NaCl是离子晶体、CO2是分子晶体、SiO2是原子晶体,三种晶体熔点由低到高的顺序是CO2、NaCl、SiO2。
(4)根据沸点氩是气体,沸点最低,硅是原子晶体,沸点最高,其中序号1和8分别代表的是Ar和Si。
(5)分别取等质量的紫色、蓝绿色、绿色3种物质的样品配成溶液,分别向其中滴入过量的AgNO3溶液,均产生白色沉淀且质量比为3∶2∶1,说明外围氯离子的比为3:2:1, 绿色样品只有1个氯离子。则绿色配合物的化学式为[CrCl2(H2O)4]Cl·2H2O。
(6)焓变等于反应物的总键能-生成物的总键能, 1mol金刚石含有2mol碳碳单键,1mol金刚石燃烧时的热化学方程式 。
【题目】用零价铁(Fe)去除水体中的硝酸盐(NO3-)已成为环境修复研究的热点之一。
(1)Fe还原水体中NO3-的反应原理如图所示。
①作负极的物质是________。
②正极的电极反应式是_________。
(2)将足量铁粉投入水体中,经24小时测定NO3—的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3—的去除率 | 接近100% | <50% |
24小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
铁的最终物质形态 |
pH=4.5时,NO3—的去除率低。其原因是________。
(3)实验发现:在初始pH=4.5的水体中投入足量铁粉的同时,补充一定量的Fe2+可以明显提高NO3—的去除率。对Fe2+的作用提出两种假设:
Ⅰ. Fe2+直接还原NO3—;
Ⅱ. Fe2+破坏FeO(OH)氧化层。
①做对比实验,结果如图所示,可得到的结论是_______。
②同位素示踪法证实Fe2+能与FeO(OH)反应生成Fe3O4。结合该反应的离子方程式,解释加入Fe2+提高NO3—去除率的原因:______。
(4)其他条件与(2)相同,经1小时测定NO3—的去除率和pH,结果如下:
初始pH | pH=2.5 | pH=4.5 |
NO3—的去除率 | 约10% | 约3% |
1小时pH | 接近中性 | 接近中性 |
与(2)中数据对比,解释(2)中初始pH不同时,NO3—去除率和铁的最终物质形态不同的原因:__________。