六氰合铁(Ⅲ)酸钾K3[Fe(CN)6]俗称赤血盐.在医药工业.印染工业及钢铁工业均有重要作用.请回答下列问题:(1)赤血盐属于离子晶体.其中心离子价电子排布式为3d5．(2)K3[Fe(CN)6]中四种组成元素的第一电离能由大到小的排序是N＞C＞Fe＞K.存在的作用力有acd．a．离子键 b．金属键 c．配位键 d．极性共价键 e．非极性共� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

14．

六氰合铁（Ⅲ）酸钾K₃[Fe（CN）₆]俗称赤血盐，在医药工业、印染工业及钢铁工业均有重要作用，请回答下列问题：
（1）赤血盐属于离子晶体，其中心离子价电子排布式为3d⁵．
（2）K₃[Fe（CN）₆]中四种组成元素的第一电离能由大到小的排序是N＞C＞Fe＞K，存在的作用力有acd（填选项序号）．
a．离子键 b．金属键 c．配位键 d．极性共价键 e．非极性共价键 f．分子间作用力
（3）类卤素离子SCN^-可用于Fe³⁺的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸（H-S-C═N）和异硫氰酸（H-N═C═S），这两种酸中沸点较高的是异硫氰酸（或H-N=C=S）．
（4）六氰合铁（Ⅲ）酸钾常温下很稳定，经灼烧可完全分解，产生剧毒的氰化钾和氰．
化学方程式：2K₃[Fe（CN）₆]$\frac{\underline{\;灼烧\;}}{\;}$6KCN+2FeC₂+2N₂+（CN）₂
①产物氰（CH）₂中含有的σ键和π键数目比为3：4．
②（CH）₂中C原子的杂化轨道类型为sp，请写出一个与（CH）₂具有相同空间构型和原子数的分子：C₂H₂．
③若KCN的晶胞结构如图所示，则KCN晶体中距离K⁺最近的K⁺的数目为12，若该晶体的密度为ρ g•cm^-3，图示中K⁺与K⁺的核间距a=$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{260}{ρ•{N}_{A}}}$cm．

分析（1）根据K₃[Fe（CN）₆]的组成可知该化合物为离子化合物，则该化合物为离子晶体，中心离子是Fe³⁺，Fe³⁺的价电子排布式为3d⁵；
（2）同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大；K₃[Fe（CN）₆]是配位化合物，也是离子化合物，则该化合物中一定存在配位键、离子键，C、N之间存在极性共价键；
（3）异硫氰酸中H-N键极性强，分子间存在氢键，沸点较高；
（4）①产物（CN）₂中的结构式为N≡C-C≡N，σ键有3条，π键有4条；
②产物（CN）₂中的结构式为N≡C-C≡N，中心原子C无孤对电子，则价层电子对数为2，杂化类型为sp杂化，空间构型为直线形；
③从图中可知，以面心上的K⁺为例，同层顶点的4个K⁺距离面心上的K⁺最近，中间层还有4个，外层也有4个，共12个；用均摊法计算晶胞中K⁺有8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，CN^-有12×$\frac{1}{4}$+1=4，K⁺与K⁺的核间距a，则晶胞的棱长为$\sqrt{2}$a，晶胞的体积V=（$\sqrt{2}$a）³，根据晶胞的质量m=ρ•V计算．

解答解：（1）根据K₃[Fe（CN）₆]的组成可知该化合物为离子化合物，则该化合物为离子晶体，中心离子是Fe³⁺，Fe的原子核外电子数为26，原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²，失去3个电子生成三价铁离子，则Fe³⁺的价电子排布式为3d⁵，
故答案为：离子；3d⁵；
（2）同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，则第一电离能Fe＞K，Ⅴ_A族np能级容纳3个电子，为半充满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，则N＞C，金属元素第一电离能较小，非金属元素第一电离能较大，则K₃[Fe（CN）₆]中四种组成元素的第一电能由大到小的排序是N＞C＞Fe＞K；K₃[Fe（CN）₆]是配位化合物，也是离子化合物，则该化合物中一定存在配位键、离子键，C、N之间存在极性共价键，所以存在的作用力有a、c、d，
故答案为：N＞C＞Fe＞K；acd；
（3）异硫氰酸中H-N键极性强，分子间存在氢键，而硫氰酸分子间只存在分子间作用力，所以异硫氰酸的沸点高于硫氰酸，
故答案为：异硫氰酸（或H-N=C=S）；
（4）①产物（CN）₂中的结构式为N≡C-C≡N，σ键有3条，π键有4条，则σ键和π键数目之比为3：4，
故答案为：3：4；
②产物（CN）₂中的结构式为N≡C-C≡N，中心原子C无孤对电子，则价层电子对数为2，杂化类型为sp杂化，空间构型为直线形，
与他空间构型、原子数相同的分子是C₂H₂（H-C≡C-H），
故答案为：sp；C₂H₂；
③从图中可知，以面心上的K⁺为例，同层顶点的4个K⁺距离面心上的K⁺最近，中间层还有4个，外层也有4个，共12个；晶胞中K⁺有8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，CN^-有12×$\frac{1}{4}$+1=4，K⁺与K⁺的核间距a，则晶胞的棱长为$\sqrt{2}$a，晶胞的体积V=（$\sqrt{2}$a）³，晶胞的质量m=ρ•V，V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{{4M}_{（KCN）}}{{N}_{A}•ρ}$=$\frac{4×65}{{N}_{A}•ρ}$=（$\sqrt{2}$a）³，则a=$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{260}{ρ•{N}_{A}}}$，
故答案为：12；$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{260}{ρ•{N}_{A}}}$．

点评本题考查了离子价电子排布、第一电力能大小、化学键、氢键、杂化类型、晶胞的计算等，都是高考高频考点，难度适中，注意均摊法在计算中的应用．

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4．市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明：

产品标准	GB5461
产品等级	一级
配料	食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量（以I计）	20～50mg/kg

（1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平离子方程式（将化学计量数填于空白处）
1IO₃^-+5I^-+6H⁺=3I₂+3H₂O
（2）上述反应生成的I₂可用四氯化碳检验．向碘的四氯化碳溶液中加入Na₂SO₃稀溶液，将I₂还原，以回收四氯化碳．
①Na₂SO₃稀溶液与I₂反应的离子方程式是I₂+SO₃^2-+H₂O=2I^-+SO₄^2-+2H⁺．
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为：
a．将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；b．加入适量Na₂SO₃稀溶液；c．分离出下层液体．
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位是在步骤b后，增加操作；
所缺步骤为将分液漏斗充分振荡后静置
（3）已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-．某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
a．准确称取12.7g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；
c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为6.0×10^-4mol•L^-1的Na₂S₂O₃溶液20.0mL，恰好反应完全．
①判断c中反应恰好完全依据的现象是滴入最后一滴溶液时，溶液的蓝色恰好消失，且半分钟内不恢复原色，则达到滴定终点．
②根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是20 mg/kg．

5．锰酸锂（LiMn₂O₄）是新一代锂离子电池的正极材料．实验室回收利用废旧锂离子电池正极材料（锰酸锂、碳粉等涂覆在铝箔上）的一种流程如下：

（1）X的化学式为Al（OH）₃．
（2）写出“酸溶”过程中反应的离子方程式：4LiMn₂O₄+O₂+4H⁺═4Li⁺+8MnO₂+2H₂O．
（3）反应②中与Na₂CO₃反应的物质有Li₂SO₄和H₂SO₄（填化学式）；工业上洗涤Li₂CO₃用的是热水而不是冷水，其原因是降低Li₂CO₃的溶解度，减少溶解．
（4）固相法制备LiMn₂O₄的实验过程如下：将MnO₂和Li₂CO₃按4：1的物质的量之比配料，球磨3～5小时，然后升温，高温加热，保温24小时，冷却至室温．
①写出该反应的化学方程式：8MnO₂+2Li₂CO₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4LiMn₂O₄+2CO₂↑+O₂↑．
②LiMn₂O₄中锰元素的平均价态为+3.5．在不同温度下，合成的LiMn₂O₄中Mn²⁺、Mn³⁺和Mn⁴⁺的含量与温度的关系见下表．

T/℃	w（Mn²⁺）（%）	w（Mn³⁺）（%）	w（Mn⁴⁺）（%）
700	5.56	44.58	49.86
750	2.56	44.87	52.57
800	5.50	44.17	50.33
850	6.22	44.40	49.38

由此可以确定：在上述温度范围内，锰元素的平均价态的变化趋势是先变大，后变小．

2．为了测定某饱和卤代烃的分子中卤原子的种类和数目，可按下列步骤进行实验：

回答下列问题：
（1）准确量取11.40mL液体所用仪器是酸式滴定管或移液管；
（2）加入过量硝酸的作用是中和氢氧化钠；
（3）加入AgNO₃溶液时产生的沉淀为浅黄色，则此卤代烃中的卤原子是Br；
（4）已知此卤代烃液体的密度是1.65g/mL，其蒸气对甲烷的相对密度是11.75，则此每个卤代烃分子中卤原子的数目为2；此卤代烃的结构简式为CH₂BrCH₂Br、CH₃CHBr₂．

9．下列说法正确的是（　　）

	A．	含有食品添加剂的物质均对人体健康有害
	B．	磨豆浆的大豆富含蛋白质，豆浆煮沸后蛋白质变成了氨基酸
	C．	现代海战通过喷放液体SiCl₄（极易水解）和液氨可产生烟幕，其主要成分是NH₄Cl
	D．	明矾水解时产生具有吸附性的胶体粒子，可作漂白剂

19．

二氧化氯（ClO₂）是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”．工业上可采用氯酸钠（NaClO₃）或亚氯酸钠（NaClO₂）为原料制备ClO₂．
（1）亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO₂气体，离子方程式为5ClO₂^-+4H⁺=4ClO₂↑+Cl^-+2H₂O．向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈．若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快．产生气体速率迅速加快的原因是反应生成的Cl^-对反应起催化作用．
（2）化学法可采用盐酸或双氧水还原氯酸钠制备ClO₂．用H₂O₂作还原剂制备的ClO₂更适合用于饮用水的消毒，其主要原因是H₂O₂作还原剂时氧化产物为O₂，而盐酸作还原剂时产生大量Cl₂．
（3）电解法是目前研究最为热门的生产ClO₂的方法之一．如图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO₂的实验．
①电源负极为A极（填A或B）．
②写出阴极室发生反应依次为ClO₂+e^-=ClO₂^-、ClO₃^-+ClO₂^-+2H⁺=2ClO₂↑+H₂O．
③控制电解液H⁺不低于5mol/L，可有效防止因H⁺浓度降低而导致的ClO₂^-歧化反应．若两极共收集到气体22.4L（体积已折算为标准状况，忽略电解液体积的变化和ClO₂气体溶解的部分），此时阳极室与阴极室c（H⁺）之差为0.8mol/L．

6．关于下列物质的关系中不正确的是（　　）

	A．	金刚石与石墨互为同素异形体		B．	H、D、T互为同位素
	C．	CH₃-CH₃与互为同系物		D．	与互为同分异构体

3．某种利用生产钛白废副产物硫酸亚铁溶液（含TiO²⁺离子）生产氧化铁黑（Fe₃O₄）的流程如下：

已知：常温下Ti（OH）₄的K_sp=7.94×10^-54．
回答下列问题：
（1）沉淀池产生的滤渣除了Ti（OH）₄外，主要成分是CaSO₄•2H₂O．产生Ti（OH）₄的离子方程式为TiO²⁺+3H₂O=Ti（OH）₄↓+2H⁺（或Fe+TiO²⁺+3H₂O=Ti（OH）₄↓+Fe²⁺+H₂↑）．
（2）在废副硫酸亚铁溶液沉淀池中发生反应的类型没有的是C（填标号）．
A．置换反应 B．化合反应 C．分解反应 D．复分解反应
（3）氧化桶中发生的主要反应的化学方程式为Fe²⁺+2OH^-=Fe（OH）₂↓、4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（4）本工艺的关键之一在于测定氧化桶流出的滤液中Fe³⁺和Fe²⁺的比例应略小于2：1，约为1.9：1．其主要的原因是Fe²⁺容易被氧化，应使其比例略高．
（5）沉淀池、氧化桶中通入的水蒸气除了加热升温加快反应外，还应该具有的作用是搅拌反应物，使反应物充分反应．
（6）流程中“滤液”的最佳处理方式是循环至沉淀池继续使用．
（7）热交换器的使用实现了能量在流程中的充分利用，降低了能耗，流程中可在热交换器中预热的物质是水、FeCl₂溶液．

4．科学家预言，燃料电池将是 21 世纪获得电能的重要途径．近几年开发的甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂，工作原理是将电极插入KOH溶液中，然后在两极分别添加甲醇和氧气，若a极上添加甲醇； b极：2H₂O+O₂+4e^-═4OH^-．关于此燃料电池的下列说法中错误的是（　　）

	A．	a极为负极，b极为正极
	B．	放电过程中，a、b电极上均发生氧化还原反应
	C．	该电池工作时添加甲醇的一极，附近溶液的 pH 降低，反应的离子方程式为：CH₃OH+8OH^--6e^-═CO₃^2-+6H₂O
	D．	若用此电源电解饱和食盐水，每消耗 0.1molO₂则阳极理论上生成 0.2molCl₂．

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