题目内容
(12分)本题包括A、B两小题,分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题,并在相应的答题区域内作答。若两题都做,则按A题评分。
A.黄血盐(亚铁氰化钾,K4[Fe(CN)6] )易溶于水,广泛用做食盐添加剂(抗结剂),食盐中黄血盐的最大使用量为10 mg·kg-1。黄血盐经长时间火炒,超过400℃时会分解生成剧毒的氰化钾。
回答下列问题:
(1)写出基态Fe2+的核外电子排布式 。K4[Fe(CN)6] 中Fe2+与CN-两种离子之间的作用力是 。
(2)CN-中碳原子的杂化方式为 ;1molCN-中含有π键的数目为 。
(3)金属钾、铜的晶体的晶胞结构如下图(请先判断对应的图),钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为 。
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(4)黄血盐溶液与稀硫酸加热时发生非氧化还原反应,生成硫酸盐和一种与CN-是等电子体的气态化合物,反应化学方程式为 。
(1)1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 (2分) 配位键(2分)
(2)sp杂化(2分) 2NA个(2分)
(3)2:3(2分)
(4) K4Fe(CN)6 + 6H2SO4 +
6H2O
2K2SO4 + FeSO4+3(NH4)2
SO4
+6CO↑(2分)
【解析】(1)根据构造原理可写出其核外电子排布式。氮原子中含有孤电子对,铁中含有空轨道,所以通过配位键。
(2)CN-是直线型结构,采取sp杂化。因为三键是由1个δ键和2个π键构成的。
(3)铜属于面心立方最密堆积结构,对应B图,则钾对应A图,属于体心立方堆积,其配位数分布为12和8,钾、铜两种晶体晶胞中金属原子的配位数之比为2:3。
(4)与CN-是等电子体的气态化合物应该是氮气或CO,因为是非氧化还原反应,所以只能是CO。
A.雷尼镍(Raney-Ni)是一种历史悠久、应用广泛的催化剂,由镍-铝合金为原料制得.
(1)元素第一电离能:Al
(2)雷尼镍催化的一实例为:
(3)一种铝镍合金的结构如下图,与其结构相似的化合物是:
(4)实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀.
①Ni2+在基态时,核外电子排布式为:
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力(镍的配位数为
B.4-氯苯胺是合成橡胶、化学试剂、染料、色素等化工产品,制备4-氯苯胺的原理如下:
(1)开始时先通入N2的目的是
(2)上述实验中过滤的目的是
(3)蒸馏时除用到接引管、锥形瓶、温度计外,还用到的玻璃仪器有:
(4)以下是温度、氢气压力、催化剂用量及吗啉的用量对反应的影响.
| 表1温度 | 表2氢气压力 | 表3催化剂用量 | 表4吗啉用量 | |||||||||||||||
| 序号 | 温度/℃ | 转化率/% | 选择 性/% |
反应时间/h | 序号 | 氢气压力/MPa | 选择性/% | 反应时间/h | 序号 | 雷尼镍用量/g | 选择性/% | 反应时间/h | 序号 | 吗啉用量/% | 选择性/% | |||
| ① | 40 | 未完全 | 99.6 | 6 | ① | 0.5 | 99.6 | 3.7 | ① | 2 | 98.25 | 5 | ① | 0.0 | 84.3 | |||
| ② | 60 | 100 | 99.7 | 4 | ② | 1.0 | 99.7 | 2 | ② | 4 | 99.20 | 2.2 | ② | 0.3 | 99.3 | |||
| ③ | 80 | 100 | 99.6 | 2.45 | ③ | 1.5 | 99.2 | 1.6 | ③ | 6 | 99.60 | 1.9 | ③ | 0.5 | 99.7 | |||
| ④ | 100 | 100 | 99.6 | 2 | ④ | 2.0 | 96.4 | 1.15 | ④ | 8 | 99.60 | 1.4 | ④ | 0.7 | 99.6 | |||
| ⑤ | 120 | 100 | 98.6 | 1.7 | ⑤ | ⑤ | 10 | 99.10 | 1.4 | ⑤ | 1.2 | 99.7 | ||||||