题目内容
【题目】[物质结构与性质]
高温炼铜的反应之一为2CuFeS2+O2
Cu2S+2FeS+SO2。
(1) Cu+基态核外电子排布式为________________。
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(2) Cu、Zn的第二电离能:I2(Cu)________(填“>”“<”或“=”)I2(Zn)。
(3) SO2分子中S原子的轨道杂化类型为________,分子的空间构型为________,与SO2互为等电子体的分子有________(写一种)。
(4) [Cu(CH3CN)4]+是非常稳定的络合离子,配体中σ键和π键个数之比为________。
(5) Fe2+、Fe3+能与CN-络合,其结构如图所示。该离子可形成铁蓝钾盐,该钾盐的化学式为________。
【答案】[Ar]3d10 > sp2 V形 O3 5∶2 KFeFe(CN)6
【解析】
(1) Cu+基态的3d能级上10个电子,据此书写核外电子排布式;
(2) Cu的价电子排布为3d104s1、Zn的价电子排布为3d104s2,铜失去1个电子内层达到饱和,再失去一个电子比较困难,Zn失去一个电子变为3d104s1,再失去一个电子比Cu+容易;
(3) SO2分子中S原子价层电子对数=2+
=3,且含有1个孤电子对,根据价电子对互斥理论判断S原子的轨道杂化类型及分子的空间构型,与SO2互为等电子体的分子中有3个原子,价电子数是18;
(4) [Cu(CH3CN)4]+是非常稳定,其配离子中心原子配位体是CH3CN,所以其配位数是4,配体中σ键和π键个数之比为5∶2;
(5) 根据均摊法确定该离子的化学式。
(1) Cu+基态的3d能级上10个电子,据此书写核外电子排布式为[Ar]3d10,
故答案为:[Ar]3d10;
(2) Cu的价电子排布为3d104s1、Zn的价电子排布为3d104s2,铜失去1个电子内层达到饱和,再失去一个电子比较困难,Zn失去一个电子变为3d104s1,再失去一个电子比Cu+容易,所以Cu、Zn的第二电离能大小:I2(Cu)>I2(Zn),
故答案为:>;
(3) SO2分子中S原子价层电子对数=2+
=3,且含有1个孤电子对,根据价电子对互斥理论判断S原子的轨道杂化类型为sp2,分子的空间构型为V形,与SO2互为等电子体的分子中有3个原子,价电子数是18,为O3,
故答案为:sp2 ;V形 ;O3;
(4) [Cu(CH3CN)4]+是非常稳定,其配离子中心原子配位体是CH3CN,所以其配位数是4,配体中σ键和π键个数之比为5∶2,
故答案为:5∶2;
(5) 晶胞中Fe2+、Fe3+处于顶点,含有4
=
个Fe2+和4
=
个Fe3+,CN-位于晶胞的棱上,含有12
=3个,Fe2+、Fe3+、CN-个数比为
:
:3=1:1:6,则该离子形成铁蓝钾盐的化学式为KFeFe(CN)6,
故答案为:KFeFe(CN)6。
【题目】烟气(主要污染物SO2、NOX)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中的SO2、NOx 的含量。
(1) O3氧化烟气中SO2、NOx 的主要反应的热化学方程式为: NO(g)+O3(g)
NO2(g)+ O2(g) ΔH=-200.9 kJ·mol-13NO(g)+O3(g)
3NO2(g) ΔH=-317.3kJ·mol-1。则2NO2(g)
2NO(g)+O2(g)的ΔH=_____________kJ·mol-1
(2)T℃时,利用测压法在刚性反应器中,投入一定量的NO2发生反应3NO2(g)
3NO(g)+O3(g),体系的总压强 p随时间 t的变化如下表所示:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
压强/MPa | 20.00 | 21.38 | 22.30 | 23.00 | 23.58 | 24.00 | 24.00 |
①若降低反应温度,则平衡后体系压强 p______24.00 MPa(填“>”、“<”或“=”),原因是____________。
②15min 时,反应物的转化率 α=______。
③T℃时反应3NO2(g)
3NO(g)+O3(g)的平衡常数Kp=____________(Kp 为以分压表示的平衡常数,分压等于总压乘以该气体的物质的量分数)
(3)T℃时,在体积为2L的密闭刚性容器中,投入2 mol NO2发生反应2NO2(g)
2NO(g)+O2(g),实验测得:v正=k正 c2(NO2),v逆=k逆 c2(NO)·c(O2),k正、k逆为速率常数,受温度影响。在温度为T℃时NO2的转化率随时间变化的结果如图所示(反应在5.5min时达到平衡):
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①在体积不变的刚性容器中,投入固定量的NO2发生反应,要提高NO2转化率,可采取的措施是______________、___________。
②由图中数据,求出该反应的平衡常数为_________。
③计算A 点处v正/v逆=_________________________(保留1位小数)。
【题目】无水MgBr2可用作催化剂。实验室采用镁屑与液溴为原料制备无水MgBr2,装置如图1,主要步骤如下:
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步骤1 三颈瓶中装入10 g镁屑和150 mL无水乙醚;装置B中加入15 mL液溴。
步骤2 缓慢通入干燥的氮气,直至溴完全导入三颈瓶中。
步骤3 反应完毕后恢复至常温,过滤,滤液转移至另一干燥的烧瓶中,冷却至0℃,析出晶体,再过滤得三乙醚合溴化镁粗品。
步骤4 室温下用苯溶解粗品,冷却至0℃,析出晶体,过滤,洗涤得三乙醚合溴化镁,加热至160℃分解得无水MgBr2产品。
已知:①Mg和Br2反应剧烈放热;MgBr2具有强吸水性。
②MgBr2+3C2H5OC2H5
MgBr2·3C2H5OC2H5
请回答:
(1)仪器A的名称是____________。
实验中不能用干燥空气代替干燥N2,原因是___________。
(2)如将装置B改为装置C(图2),可能会导致的后果是___________。
(3)步骤3中,第一次过滤除去的物质是___________。
(4)有关步骤4的说法,正确的是___________。
A.可用95%的乙醇代替苯溶解粗品 | B.洗涤晶体可选用0℃的苯 |
C.加热至160℃的主要目的是除去苯 | D.该步骤的目的是除去乙醚和可能残留的溴 |
(5)为测定产品的纯度,可用EDTA(简写为Y4-)标准溶液滴定,反应的离子方程式:
Mg2++ Y4-="===Mg" Y2-
①滴定前润洗滴定管的操作方法是__________。
②测定时,先称取0.2500g无水MgBr2产品,溶解后,用0.0500 mol·L-1的EDTA标准溶液滴定至终点,消耗EDTA标准溶液26.50 mL,则测得无水MgBr2产品的纯度是________________________(以质量分数表示)。