题目内容
【题目】铝、铁在生活、生产中有着广泛的用途，请回答下列问题。
(1) Fe2+的最外层电子排布式____________。元素Fe与Mn的第三电离能分别为I3(Fe)、I3(Mn)，则I3(Fe)______I3(Mn)(填“>”、“<")。
(2)气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2，其中Al、Cl均达8e-稳定结构，Al原子的杂化方式为__________。根据等电子原理，AlO2-的空间构型为_____。
(3) Fe(CO)5的熔点为-20 ℃，沸点为103 ℃，易溶于乙醚，其晶体类型为______，
(4) 科学家们发现某些含铁的物质可催化尿素合成肼(N2H4)，沸点：N2H4>C2H6的主要原因为______________________。
(5) FeO晶体的晶胞如图所示，己知：FeO晶体的密度为ρ g/cm3，NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为_____；Fe2+与O2-最短核间距为______pm(用ρ和NA表示)。
【答案】3s23p63d6 ＜ sp3 直线形 分子晶体 前者可形成分子间氢键，后者只有范德华力 12 
【解析】
（1）核外电子排布按能级顺序排布，在化学反应中失去电子按从最外层到次外层依次失去；根据价电子排布式分析点电离能的大小；
（2）根据σ键电子对数和孤电子对数判断杂化方式；用替代法分析等电子体；
（3）结合晶体类型与性质的关系作答；
（4）根据晶体类型和沸点高低的比较作答；
（5）根据晶胞示意图可知，亚铁离子位于晶胞的顶点和面心，O2-离子位于晶胞的棱上和体心，结合ρ=
计算。
（1）基态Fe原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，原子失去电子从最外层到次外层依次失去，则Fe2+的最外层电子排布式为3s23p63d6；铁元素失去的第三个电子是3d6上的电子，而3d6容易失去一个电子形成比较稳定的3d5半满状态，而Mn的价电子排布式为3d53s2，失去的第三个电子是3d5上的电子，这是比较稳定的半充满状态，所以难失去，故I3(Fe) ＜I3(Mn)。
（2）根据气态氯化铝的分子组成为(AlCl3)2，要使每个原子都达到8e-稳定结构，Al除了与三个Cl形成三个共价单键外，还要由Cl提供一个配位键，所以需要采取sp3杂化方式形成四个等价的共价键；AlO2-中含有16个价电子、3个原子，与CO2所含的原子总数、价电子总数都相同，CO2的空间构型为直线形，根据等电子原理，AlO2-的空间构型为直线形。
（3）根据Fe(CO)5熔沸点低、易溶于有机溶剂的物理性质，可判断其为分子晶体。
（4）在N2H4分子中存在N—H键，所以能够在分子间形成氢键，而C2H6分子只有范德华力，故前者沸点高于后者。
（5）由该晶胞结构可知，Fe2+紧邻的Fe2+的最短距离为面对角线的
，以面心Fe2+为研究对象，与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为12个；该晶体中含有的Fe2+的个数为
，O2-的个数为
，即含有4个“FeO”，所以该晶胞的质量为
，则晶胞的边长为
，而Fe2+与O2-最短核间距为边长的一半，即
。
【题目】实验室用加热1一丁醇、浓H2SO4和溴化钠混合物的方法来制备1一溴丁烷，设计了如图所示的实验装置
其中的夹持仪器已省略
。
已知：H2SO4＋NaBr=NaHSO4＋HBr， H2SO4（浓）＋2HBr=Br2＋SO2↑＋2H2O
请回答下列问题：
(1)仪器a的名称为______。
(2)制备操作中，加入的浓硫酸事先要进行稀释，其目的是______填选项字母。
减少副产物烯和醚的生成
减少
的生成
水是反应的催化剂
(3)写出此实验制1一溴丁烷的总化学方程式______。
(4)有同学拟通过红外光谱仪鉴定所得产物中是否含有“
”，来确定副产物中是否存在丁醚
请评价该同学设计的鉴定方案是否合理？理由是______。
(5)为了进一步提纯1一溴丁烷，该小组同学查得相关有机物的有关数据如表：
物质 | 熔点 | 沸点 |
1一丁醇 |
|
|
1一溴丁烷 |
|
|
丁醚 |
|
|
1一丁烯 |
|
|
则用B装置完成此提纯实验时；，实验中要迅速升高温度至______收集所得馏分。
(6)若实验中所取1一丁醇、NaBr分别为
、
，浓硫酸
，蒸出的粗产物经洗涤，干燥后再次蒸馏得到
一溴丁烷，则1一溴丁烷的产率是______保留2位有效数字。
【题目】根据杂化轨道理论和价电子对互斥理论模型判断，下列分子或离子的中心原子的杂化方式及空间构型正确的是（ ）
选项 | 分子或离子 | 中心原子杂化方式 | 价电子对互斥理论模型 | 分子或离子的空间构型 |
A |
|
| 直线形 | 直线形 |
B |
|
| 平面三角形 | 三角锥形 |
C |
|
| 四面体形 | 平面三角形 |
D |
|
| 四面体形 | 正四面体形 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】某研究小组进行Mg(OH)2沉淀溶解和生成的实验探究。
向2支盛有1 mL 1 mol·L-1的MgCl2溶液中各加入10滴2 mol·L-1NaOH，制得等量Mg(OH)2沉淀；然后分别向其中加入不同试剂，记录实验现象如下表：
实验序号 | 加入试剂 | 实验现象 |
Ⅰ | 4 mL 2 mol·L-1HCl 溶液 | 沉淀溶解 |
Ⅱ | 4 mL 2 mol·L-1NH4Cl 溶液 | 沉淀溶解 |
（1）从沉淀溶解平衡的角度解释实验Ⅰ的反应过程_____________。
（2）测得实验Ⅱ中所用NH4Cl溶液显酸性（pH约为4.5），用离子方程式解释其显酸性的原因___________。
（3）甲同学认为应补充一个实验：向同样的Mg(OH)2沉淀中加4 mL蒸馏水，观察到沉淀不溶解。该实验的目的是_________。
（4）同学们猜测实验Ⅱ中沉淀溶解的原因有两种：一是NH4Cl溶液显酸性，溶液中的H+可以结合OH- ，进而使沉淀溶解；二是____________。
（5）乙同学继续进行实验：向4 mL 2 mol·L-1 NH4Cl溶液中滴加2滴浓氨水，得到pH约为8的混合溶液，向同样的Mg(OH)2沉淀中加入该混合溶液，观察现象。
①实验结果证明（4）中的第二种猜测是成立的，乙同学获得的实验现象是___________。
③乙同学这样配制混合溶液的理由是___________。
【题目】高炉炼铁过程中发生反应： 
Fe2O3(s)＋CO(g)
Fe(s)＋CO2(g)，该反应在不同温度下的平衡常数见右表。下列说法正确的是（ ）
温度T/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
平衡常数K | 4.0 | 3.7 | 3.5 |
A. 由表中数据可判断该反应：反应物的总能量＜生成物的总能量
B. 1000℃下Fe2O3与CO反应，t min达到平衡时c(CO) =2×10-3 mol/L，则用CO2表示该反应的平均速率为2×10－3/t mol·L－1·min－1
C. 为了使该反应的K增大，可以在其他条件不变时，增大c(CO)
D. 其他条件不变时，增加Fe2O3的用量，不能有效降低炼铁尾气中CO的含量