题目内容

6.决定物质性质的重要因素是物质结构.请回答下列问题.
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如表所示:
电离能/kJ•mol-1I1I2I3I4
A5781817274511578
B7381451773310540
A通常显+3价,A的电负性>B的电负性(填“>”、“<”或“=”).
(2)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图1所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如表:
离子晶体NaClKClCaO
晶格能/kJ•mol-17867153401
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:TiN>MgO>CaO>KCl.其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有12个.
(3)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好.离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是CrO2
(4)某配合物的分子结构如图2所示,其分子内不含有AC(填序号).
A.离子键     B.极性键      C.金属键
D.配位键     E.氢键        F.非极性键.

分析 (1)由电离能可知,A可失去3个电子,B可失去2个电子,则A为Al,B为Mg;
(2)离子晶体的晶格能越大,熔点越高;根据MgO晶胞的结构,可以确定一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有数目;
(3)根据离子的最外层电子数判断;
(4)根据图片分析微粒间的作用力,然后判断含有的化学键类型.

解答 解:(1)由电离能可知,A可失去3个电子,最高化合价为+3价,B可失去2个电子,最高化合价为+2价,则A为Al,B为Mg,同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,则电负性A>B,
故答案为:+3;>;
(2)KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似,TiN中离子都带3个单位电荷,MgO、CaO中离子都带2个单位电荷,KCl中离子都带1个单位电荷,离子半径Cl-<O2-<N3-,Mg2+<Ca2+<K+,高价化合物的晶格能远大于低价离子化合物的晶格,晶格能TiN>MgO>CaO>KCl,故熔点TiN>MgO>CaO>KCl;
在MgO晶胞中Mg2+周围有六个O2-,O2-周围有六个Mg2+,根据晶胞的结构可以看出,如果以体心上一个Mg2+为究对象,和它最邻近且等距离的Mg2+分布在晶胞每个棱边中点上,共有12个,故答案为:TiN>MgO>CaO>KCl;12;
(3)V2O5中V的最外层电子全部失去或成键,CrO2中Cr失去4个电子,离子的最外层电子为2,未成对,离子含未成对电子越多,则磁性越大,则适合作录音带磁粉原料的是CrO2
故答案为:CrO2
(4)该配合物中存在的化学键有:非金属元素之间的共价键,镍元素与氮元素之间的配位键,氧原子和氢原子之间的氢键,不存在金属键和离子键,故选A、C,
故答案为:AC.

点评 本题考查了配合物的成键情况、元素电离能、电负性的应用等知识,题目难度中等,明确配合物的成键情况为解答关键,注意掌握电负性、电离能的概念及影响因素,试题培养了学生的灵活应用能力.

练习册系列答案
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16.乙苯催化脱氢制苯乙烯反应:

(1)已知:
化学键C-HC-CC=CH-H
键能/kJ•molˉ1412348612436
计算上述反应的△H=+124kJ•mol-1
(2)维持体系总压强p恒定,在温度T时,物质的量为n的乙苯蒸汽发生催化脱氢反应.已知乙苯的平衡转化率为α,则在该温度下反应的压强平衡常数Kp=$\frac{{a}^{2}}{(1-{a}^{2})}P$(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数).
(3)工业上,通常在乙苯蒸汽中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气的物质的量之比为1:9),控制反应温度600℃,并保持体系总压为常压的条件下进行反应.在不同反应温度下,乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H2以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如图:

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率,解释说明该事实正反应为气体分子数增大的反应,保持压强不变,加入水蒸气,容器体积应增大,等效为降低压强,平衡向正反应方向移动.
②控制反应温度为600℃的理由是600℃时乙苯的转化率与苯乙烯的选择性均较高,温度过低,反应速率较慢,转化率较低,温度过高,选择性下降,高温下可能失催化剂失去活性,且消耗能量较大.
(4)某研究机构用CO2代替水蒸气开发了绿色化学合成工艺--乙苯-二氧化碳耦
合催化脱氢制苯乙烯.保持常压和原料气比例不变,与掺水蒸汽工艺相比,在相同的生产效率下,可降低操作温度;已知该工艺中还能够发生反应:CO2+H2═CO+H2O,CO2+C═2CO,据此可推知新工艺的特点有①②③④(填编号).
①CO2与H2反应,使乙苯脱氢反应的化学平衡右移
②不用高温水蒸气,可降低能量消耗
③有利于减少积炭
④有利用CO2资源利用.
1.Ⅰ.新型材料纳米级Fe粉与普通的还原性能铁粉有很大的差异,纳米级Fe粉表面积大、具有超强的磁性,能用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等.实验室采用气相还原法制备纳米级Fe,其流程如图1:
(1)生成纳米级Fe的化学方程式为FeCl2+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe+2HCl.
(2)纳米级Fe粉在空气中易自燃成黑色固体,但是生活中的铁丝或铁粉在空气中加热也不能燃烧,其原因是纳米级Fe粉与气体接触面大,反应速率快.
(3)FeCl2•nH2O固体加热脱水通常要通入干燥的HCl气流,理由是HCl抑制FeCl2水解,且通入的HCl气体可带走水蒸气.
Ⅱ.查阅资料:在不同温度下,纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时生成FeO,高于570℃时生成Fe3O4
甲同学用如图2所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的实验:
(4)该装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是Fe+H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$FeO+H2
乙同学用如图3所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的反应并验证产物:
(5)装置C的作用是制取水蒸气.
(6)乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了如表实验:
实验步骤实验操作实验现象
将反应后得到黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入少量盐酸,微热黑色粉末逐渐溶解,溶液呈浅绿色;有少量气泡产生
向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液,振荡溶液没有出现血红色
乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO.丙同学认为该结论不正确,他的理由是2Fe3++Fe=3 Fe2+用离子方程式表示).
(7)丁同学称取5.60gFe粉,用乙的装置反应一段时候后,停止加热.将试管内的固体物质在干燥
器中冷却后,称得质量为6.88g.然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应,消耗FeCl3
的0.08mol.丁同学实验的固体产物为Fe3O4

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