题目内容
【题目】铁是地球表面最丰富的金属之一,其合金、化合物具有广泛用途。
⑴Fe3+可以与SCN-、CN-、有机分子等形成配合物。基态Fe3+的电子排布式为______;与SCN-互为等电子体且为非极性分子的化学式为______。
⑵化合物FeCl3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华,它的晶体类型是______。
⑶普鲁士蓝俗称铁蓝,结构如图甲所示(K+未画出),平均每两个立方体中含有一个K+,该晶体的化学式为______。又知该晶体中铁元素有+2价和+3价两种,则Fe3+与Fe2+的个数比为______。
⑷在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如图乙和图丙所示,则图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为______,两种晶体中空间利用率较高的是______。(填“图乙”或“图丙”)
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【答案】1s22s22p63s23p63d5 CO2(或CS2) 分子晶体 KFe2(CN)6 1∶1 2∶3 图丙
【解析】
(1)Fe元素原子失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe3+;
原子个数相等且价电子数相等的分子或离子为等电子体;
(2)分子晶体沸点比较低;
(3)利用均摊法确定离子个数之比,确定化学式;
(4)根据均摊法分别计算两种晶体的配位数.面心立方密堆积空间利用率较高。
(1)Fe原子核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d 64s2,Fe原子失去4s能级2个电子及3d能级1个电子形成Fe3+,Fe3+的核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d5 或[Ar]3d5;
SCN-中含有3个原子,且其价电子数是16,与SCN-互为等电子体的一种分子为CO2(或CS2) ;
(2)化合物FeCl3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华,它的晶体类型是分子晶体;
(3)每隔一个立方体中心有一个钾离子,所以一个晶胞中钾离子个数=1÷2=0.5,该立方体中铁原子个数=8×1/8=1,CN-位于每条棱中点,该立方体中含有CN-个数=12×1/4=3,所以平均化学式是K 0.5 Fe(CN)3,该晶体的化学式为 KFe2(CN)6,Fe平均化合价2.5,所以亚铁离子与铁离子之比是1:1;
(4)图2中Fe位于体心和顶点,铁的配位数为8,图3中Fe位于顶点和面心,距离最近的为顶点和面心的铁原子,有12个,所以配位数为12;则图乙和图丙的结构中铁原子的配位数之比为8:12=2:3;
立方体心堆积晶胞, 因此晶胞的大小可以用等径圆球的半径r表示出来, 即晶胞的边长a与r的关系为:
,该晶胞中有2个圆球,堆积用圆球半径r表示的晶胞体积为:
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立方面心堆积晶胞, 晶胞的大小可以用等径圆球的半径r表示出来, 即晶胞的边长a与r的关系为:
,该晶胞中有4个圆球,堆积用圆球半径r表示的晶胞体积为:
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两种晶体中空间利用率较高的是图丙。
【题目】依据信息写出下列反应的方程式或填充合适的物质。
⑴氢氧化铟[In(OH)3]广泛应用于电子行业。以氧化铟废渣(主要含In2O3和Fe3O4)为原料制备氢氧化铟的一种工艺流程如下:
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已知:In2O3为两性氧化物,在强碱性条件下In元素以InO33-离子形式存在。
①写出“碱浸”时反应的离子方程式:______。
②写出“酸化”时反应的离子方程式:______。
⑵下表所示为部分酸的电离平衡常数:
酸 | H2SO3 | CH3COOH | HCOOH |
电离平衡常数 | Ka1=1.2×10-2 Ka2=5.6×10-8 | 1.75×10-5 | 1.8×10-4 |
从H2SO3、CH3COOH中选择合适的物质,以实现HCOONa→HCOOH的转化,写出该反应的离子方程式:______。
⑶下表所示为部分物质的溶度积常数:
难溶物 | Mn(OH)2 | Co(OH)2 | MnCO3 |
溶度积常数 | 2×10-13 | 5.9×10-15 | 2.2×10-11 |
①从NaOH、Co(OH)2中选取合适的物质,填在如下转化关系中:MnCl2→Mn(OH)2。______
②NaNO3、Na2CO3中选择合适的物质,填在如下转化关系中:MnCl2→NaCl。_______
【题目】下列各组实验操作、现象、解释或结论均正确的是( )。
操作 | 现象 | 解释或结论 | |
A | 将石蜡油蒸汽通过炽热的碎瓷片产生的气体通入溴的四氯化碳溶液 | 溴的四氯化碳溶液逐渐褪色 | 烷烃分解产生的烯烃与溴发生了氧化反应 |
B | 将螺旋状铜丝在酒精灯上灼烧至红热插入乙醇中 | 铜丝恢复光亮的紫红色且可闻到刺激性气味 | 铜丝做催化剂,乙醇被氧化成乙醛 |
C | 将乙醇、乙酸、浓硫酸混合共热产生的蒸汽通到饱和 | 液面上有透明的不溶于水的油状液体生成,并可以闻到香味 | 浓硫酸做催化剂、加热条件下,乙醇和乙酸发生了酯化反应 |
D | 蔗糖溶液加少许稀硫酸后水浴加热几分钟,然后取少量溶液加入新制 | 未见砖红色沉淀产生 | 蔗糖尚未水解 |
A.AB.BC.CD.D
【题目】下列实验现象与实验操作不相匹配的是
实验操作 | 实验现象 | |
A | 向Fe( NO3)2 与KSCN 组成的混合溶液中滴入少量稀盐酸 | 溶液颜色不变 |
B | 向稀溴水中通入足量 SO2气体 | 溶液的橙色逐渐褪去,最终为无色溶液 |
C | 向新制氯水中加入少量石灰石 | 溶液的浅黄绿色逐渐褪去 |
D | 将打磨光亮的铝片放置在酒精灯外焰上加热 | 铝片逐渐熔化但不滴落 |
A.AB.BC.CD.D