题目内容
【化学—选修3:物质结构与性质】含氮化合物在生活中应用十分广泛。神州飞船外壳使用了氮化硅新型陶瓷结构材料,该材料硬度大、耐磨损。可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成氮化硅,同时生成一种与氮气结构相似的气态分子。
(1)写出上述反应的化学方程式____________________________________。反应原料中涉及的元素电负性由大到小的排列顺序为________________________________。
(2)基态氮原子中的原子轨道形状有 _______________种。
(3)某同学画出了硅原子基态的核外电子排布图如下图,该电子排布违背了 原理。
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(4)氮化硅有多种型体,其中β-氮化硅层状结构模型如图,以图中所示的平行四边形为基本重复单元无限伸展,则该基本单元中含氮原子______个,硅原子______个。
(5)含氮的有机化合物氨基乙酸H2NCH2COOH中的碳 原子杂化方式有____________,σ与π键的个数比为_______________。
(6)氨分子是一种常见的配体。Cu2+离子在水溶液中以 [Cu (H2O)4]2+形式存在,向含Cu 2+离子的溶液中加入足量氨水,可生成更稳定的[Cu(NH3)4]2+离子,其原因是 。某配合物的化学式为 CoCl3·4NH3, 内界为正八面体构型配离子。0.1 mol该化合物溶于水中,加入过量 AgNO3,有14.35g 白色沉淀生成。则它的中心离子价电子排布式为____________,內界可能的结构有__________种。
实验室采用简易装置模拟演示工业炼铁原理,实验装置图和实验步骤如下:
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① 按上图连接好装置,检查装置气密性。
② 称取适量 Fe2O3于石英试管中,点燃Ⅰ处酒精灯,缓慢滴入甲酸。
③ 在完成某项操作后,点燃另外两处酒精灯。
④ 30 min后熄灭酒精灯,关闭弹簧夹。
⑤ 待产物冷却至室温后,收集产物。
⑥ 采用如上方法分别收集带金属网罩酒精灯(金属网罩可以集中火焰、提高温度)和酒精喷灯加热的产物。
请回答下列问题:
(1)制备CO的原理是利用甲酸(HCOOH)在浓硫酸加热条件下的分解制得,盛放甲酸的仪器名称为 ,该反应的化学方程式 。
(2)实验步骤③某项操作是指 。
(3)实验步骤④熄灭酒精灯的顺序为______________。(填I,II,III)
(4)通过查资料获取如下信息:
I.酒精灯平均温度为600℃;加网罩酒精灯平均温度为700℃,酒精喷灯平均温度为930℃。
II.资料指出当反应温度高于710℃,Fe能稳定存在,680℃~710℃之间,FeO稳定存在,低于680℃,则主要是Fe3O4。试分析酒精灯加热条件下生成Fe的原因是 。
(5)已知FeO、Fe2O3、Fe3O4氧元素的质量分数分别为:22.2%、30%、27.6%。利用仪器分析测出3种样品所含元素种类和各元素的质量分数如下表:
加热方式 | 产物元素组成 | 各元素的质量分数%[§科§网] | |
Fe | O | ||
酒精灯 | Fe和O | 74.50 | 25.50 |
带网罩酒精灯 | Fe和O | 76.48 | 23.52 |
酒精喷灯 | Fe | 100.00 | 0.00 |
分析各元素的质量分数可知前二种加热方式得到的产物为混合物,其中酒精灯加热所得产物的组成最多有_______种可能。
(6)通过进一步的仪器分析测出前二种加热方式得到的固体粉末成分均为Fe3O4和Fe,用酒精喷灯加热得到的固体粉末成分为Fe。请计算利用酒精灯加热方式混合物中Fe3O4和Fe的质量比为_____。(要求保留整数)