题目内容
【题目】Ti、Fe、Cr、Mn等均为过渡元素,在生产生活中起着不可替代的重要作用,对其单质和化合物的应用研究是目前科学研究的前沿之一。请回答下列问题:
(1)Cr元素的基态原子电子排布式为_____________________,比较Fe和Mn的各级电离能后发现,气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子______(填“难”或“易”)。
(2)Cu元素处于周期表____________区,向盛有硫酸铜的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续加入氨水,沉淀溶解,此时的离子方程式为______________,若加入乙醇将析出____________色的晶体,其配离子的离子构型为_____________
(3)某钙钛型复合氧化物(如图1),以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe时,这种化合物具有CMR效应(巨磁电阻效应)。用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式:_____________。
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(4)有一种蓝色晶体可表示为:[KxFey(CN)z],研究表明它的结构特性是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,自身互不相邻,而CN-位于立方体的棱上,K+位于上述晶胞体心,且K+空缺率为50%(体心中没有K+的占总体心的百分比),其晶体中的阴离子晶胞结构如上图的图2所示,该晶体的化学式可表示为____________。
【答案】 1s22s22p63s23p63d54s1 难 ds Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- 深蓝 平面四边形 ABO3 KFe2(CN)6
【解析】本题考查选修三《物质结构与性质》,(1)Cr位于第四周期VIB族,因此Cr电子排布式为[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1;Mn2+的电子排布式为[Ar]3d5,d能级处于半满状态,Fe2+的电子排布式为[Ar]3d6,能级上的电子处于半满、全满、全空的相对稳定,因此气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难;(2)铜元素的价电子排布式为3d104s1,位于IB族,属于ds区;蓝色沉淀是Cu(OH)2 ,继续加入氨水,沉淀溶解,发生络合反应,离子方程式为Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-,氢氧化四氨合铜不溶于乙醇,作为沉淀沉降出来,其颜色为深蓝色;其配离子的离子构型为平面四边形;(3)根据晶胞的均摊法,A位于晶胞的顶点,个数为8×1/8=1,B位于体心,全部属于晶胞,O位于面心,个数为6×1/2=3,因此化学式为ABO3;(4)根据晶胞的结构,Fe2+位于顶点,个数为4×1/8=1/2,Fe3+位于顶点,个数为4×1/8=1/2,CN-位于棱上,个数为12×1/4=3,K+空缺率为50%,两个晶胞共用一个K+,即一个晶胞中K+的个数为1/2,化学式为K[Fe2(CN)6]。
【题目】某校化学课外学习小组发现将镁粉按图投入纯水中现象不明显,而投入氯化铵溶液中,两者立即发生反应,产生大量气泡。经检验该过程产生两种气体,其中一种气体有刺激性气味。
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(1)实验开始时用校准过的pH传感器测定纯水的pH,发现纯水的pH总是在7.30左右,其原因可能是_____________________
(2)请设计简单的实验方案检验上述实验中有刺激性气味的气体:__________________
(3)实验中0.2mol/L氯化铵溶液的pH为5.90,请用离子方程式解释原因:_________________
(4)该小组同学为探究镁与氯化铵溶液反应的原因设计了如下实验方案:
序号 | 实验试剂 | 实验现象 | |
实验1-1 | 0.20g镁粉 | 3.0mL 0.2mol/LNH4Cl溶液 | 反应明显,有气泡产生 |
实验1-2 | 0.20g镁粉 | 3.0mL盐酸 | 反应不明显,几乎没有气泡产生 |
①上述探究实验1-2选用的盐酸为_____________(填字母)。
A、1 mol·L-1 B、pH=1.0 C、0.2 mol·L-1 D、pH=5.90
②通过实验对比,说明NH4Cl 水解产生的H+ 对反应影响_____NH4+ 对反应影响(填“小于”、“大于”或“等于”)。
(5)该小组同学继续探究镁粉与氯化铵溶液反应剧烈的影响因素。
实验序号 | 实验试剂 | |
实验2-1 | 0.20g镁粉 | ________________ |
实验2-2 | 0.20g镁粉 | _________________ |
实验3-1 | 0.20g镁粉 | 3.0mL0.2mol/L NH4NO3溶液 |
实验3-2 | 0.20g镁粉 | 3.0mL0.2mol/L KNO3溶液 |
①实验2-1与实验2-2中实验现象说明Cl-对反应速率的影响很小,请补充完成实验方案所需的试剂。
②实验3-1与实验3-2的结论说明NH4+对反应速率影响很大,则两支试管中实验现象的不同之处是___________________
(6)写出镁与氯化铵溶液反应生成Mg2+的离子方程式_______________。
【题目】利用如图所示装置,采用适当试剂可完成下表的探究实验,并得出相应的实验结论,其中错误的是
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选项 | 甲 | 乙 | __丙 | 装置丙中的现象 | 实验结论 |
A | 稀硝酸 | 碳酸钾 | 澄淸石灰水 | 变浑浊 | 酸性:HNO3>H2CO3 |
B | 稀硫酸 | 碳酸钠 | 次氯酸钙溶液 | 白色沉淀 | 酸性:H2CO3>HClO |
C | 浓盐酸 | 大理石 | 硅酸钠溶液 | 白色沉淀 | 非金属性:C>Si |
D | 浓盐酸 | 高锰酸钾 | 石蕊溶液 | 先变红后褪色 | 氯水既有酸性,又具有漂白性 |
A. A B. B C. C D. D