题目内容
【题目】[化学——选修3:物质结构与性质](15分) 研究发现,在CO2低压合成甲醇反应(CO2+3H2=CH3OH+H2O)中,Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性,显示出良好的应用前景。回答下列问题:
(1)Co基态原子核外电子排布式为。元素Mn与O中,第一电离能较大的是 , 基态原子核外未成对电子数较多的是。
(2)CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为和。
(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为 , 原因是。
(4)硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料,Mn(NO3)2中的化学键除了σ键外,还存在。
(5)MgO具有NaCl型结构(如图),其中阴离子采用面心立方最密堆积方式,学*科*网X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm,则r(O2-)为nm。MnO也属于NaCl型结构,晶胞参数为a' =0.448 nm,则r(Mn2+)为nm。
【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2;O;Mn
(2)sp;sp3
(3)H2O>CH3OH>CO2>H2;常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体;水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键,而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键,所以水的沸点高于甲醇;二氧化碳的相对分子质量比氢气大,所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。
(4)π键、离子键
(5);
?
【解析】(1)Co是27号元素,位于元素周期表第4周期第VIII族,其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2。元素Mn与O中,由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素,所以第一电离能较大的是O。O基态原子价电子为2s22p4 , 所以其核外未成对电子数是2,而Mn基态原子价电子排布为3d54s2 , 所以其核外未成对电子数是5,因此核外未成对电子数较多的是Mn。(2)CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4,所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3。(3)在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中,沸点从高到低的顺序为H2O>CH3OH>CO2>H2 , 原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体,液体的沸点高于气体;水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键,而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键,所以水的沸点高于甲醇;二氧化碳的相对分子质量比氢气大,所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高。(4)硝酸锰是离子化合物,硝酸根和锰离子之间形成离子键,硝酸根中N原子与3个氧原子形成 3个σ键,硝酸根中有一个氮氧双键,所以还存在π键。(5)因为O2-是面心立方最密堆积方式,面对角线是O2-半径的4倍,即4r= a,解得r=
nm;MnO也属于NaCl型结构,根据晶胞的结构,Mn2+构成的是体心立方堆积,体对角线是Mn2+半径的4倍,面上相邻的两个Mn2+距离是此晶胞的一半,因此有
。

【题目】现使用酸碱中和滴定法测定市售白醋的总酸量(g100mL﹣1).
(1)实验步骤
①用(填仪器名称)量取10.00mL食用白醋,在烧杯中用水稀释后转移到100mL(填仪器名称)中定容,摇匀即得待测白醋溶液.
②用酸式滴定管取待测白醋溶液20.00mL于锥形瓶中,向其中滴加2滴作指示剂.
③读取盛装0.100 0molL﹣1 NaOH 溶液的碱式滴定管的初始读数.如果液面位置如图所示,则此时的读数为mL.
④滴定.当时,
停止滴定,并记录NaOH溶液的终读数.重复滴定3次.
(2)实验记录
滴定次数实验数据(mL) | 1 | 2 | 3 | 4 |
V(样品) | 20.00 | 20.00 | 20.00 | 20.00 |
V(NaOH)(消耗) | 15.95 | 15.00 | 15.05 | 14.95 |
数据处理与讨论
①按实验所得数据,可得c(市售白醋)=molL﹣1(列式计算);市售白醋总酸量=g100mL﹣1(列式计算).
②在本实验的滴定过程中,下列操作会使实验结果偏大的是填写序号).
a.碱式滴定管在滴定时未用标准NaOH溶液润洗
b.碱式滴定管的尖嘴在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
c.锥形瓶中加入待测白醋溶液后,再加少量水
d.锥形瓶在滴定时剧烈摇动,有少量液体溅出.