题目内容
(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
①基态Fe3+的M层电子排布式为 。
②配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x= 。Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为 -20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于 (填晶体类型)。
(2)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图,距一个阴离子最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为ρg/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a= cm。(用含ρ、NA的计算式表示)
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(3)原子序数小于36的X、Y、Z、M、W五种元素,其中X是原子半径最小的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,M基态原子中s电子数等于p电子数。W的原子序数为29。回答下列问题:
①Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,空间构型 。
②基态W原子的核外电子排布式 。
③Y、Z、M三种元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高,其主要原因是 。
④元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体,元素Z的这种氧化物的分子式是 。
⑤YM、ZM混合气体污染的处理方法之一是将其在催化剂作用下转化为Z的单质。
已知::①YM(g)+ 1/2M2(g)=YM2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
②Z2(g)+ M2(g)=2ZM(g) △H=+180.5kJ·mol-1
则上述反应的热化学方程式是 。
(13分)(1)①3s23p63d5;②x=5;分子晶体;
(2)立方体;
;
(3)①sp杂化 ;直线形;②1s22s22p63s23p63d104S1
③N>O>C;NH3分子间存在氢键;④N2O;
⑤2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol(2分)
【解析】
试题分析:(1)①Fe为26号元素,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,失3个价电子后,基态Fe3+电子排布式为1s22s22p63s23p63d5 ,那么M层电子排布式为:3s23p63d5;
②Fe(CO)x的中心原子Fe的价电子数为3d64s2共8个,每个配体提供2个电子,则8+2x=18,解得x=5,由已知,该配合物熔点为 -20.5℃,沸点为103℃,熔沸点较低、易溶于非极性溶剂,为分子晶体的性质,故为分子晶体。
(2)由图可得:距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体是立方体,
由均摊法:该晶胞中钠离子个数是8,氧离子个数=8×1/8+6×1/2=4,也就是说每个晶胞中有4个Na2O,则晶胞体积V=[(4×62)/ρNA]cm3,所以a=
cm
(3)原子序数小于36的X、Y、Z、M、W五种元素,其中X是原子半径最小的元素是H元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,则Y为C元素,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,则Z原子电子排布式为1S22S22p3为N元素,M基态原子中s电子数等于p电子数,则M原子电子排布式为1S22S22p4为O元素。W的原子序数为29,则W为Cu。回答下列问题:
①C2H2分子中C原子轨道的杂化类型为SP杂化,空间构型直线形。
②由基态Cu原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d104s1。
③同周期由左到右第一电离能有增大的趋势,但由于N的2p轨道为半充满状态,所以其第一电离能比相邻的元素要高。故C、N、O三种元素的由于第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;
NH3分子间可以形成氢键,故其沸点比CH4的高;
④CO2与N2O原子数,电子数均相等二者互为等电子体;
⑤已知::①COg)+ 1/2O2(g)=CO2(g) △H=-283.0kJ·mol-1
②N2(g)+ O2(g)=2NO(g) △H=+180.5kJ·mol-1
由盖斯定律2×①-②可得2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H=-746.5kJ/mol
考点:了解原子核外电子排布。掌握元素周期律的实质。了解元素周期表(长式)的结构(周期、族)及其应用。能根据晶胞确定晶体的组成及相关计算。
用下图所示装置进行下列实验,实验结果与预测的现象不一致的是
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①中的物质 | ②中的物质 | 预测①的现象 | |
A | 酚酞溶液 | 浓盐酸 | 无明显变化 |
B | 浓硫酸 | 浓氨水 | 冒白烟 |
C | 酚酞溶液 | 浓氨水 | 溶液变红 |
D | 氯化铝溶液 | 浓氨水 | 出现白色沉淀 |
高铁酸盐是一种强氧化剂,在能源、环保等方面均有广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸钾的原理如表所示:
湿法 | 强碱介质中,Fe(NO3)3与NaClO反应得到紫红色高铁酸盐溶液 |
干法 | Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾(K2FeO4)和KNO2等产物 |
(1)某工厂用湿法制备高铁酸钾的流程如图所示:
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①反应I的化学方程式为 。
②反应Ⅱ的离子方程式为 。
③已知25℃时Fe(OH)3的Ksp=4.0×10—38,反应Ⅱ后的溶液中c(Fe3+)=4.0×10—5mol·L—1.则需调整pH= 时,开始生成Fe(OH)3沉淀(不考虑溶液体积的变化)。
(2)由流程图可见,湿法制备高铁酸钾时,需先制得高铁酸钠,然后再向高铁酸钠溶液中加入饱和KOH溶液,即可析出高铁酸钾。
①已知高铁酸钠和水反应,有Fe(OH)3和O2生成,则高铁酸钠的氧化性比O2 (填“强”或“弱”)。
②由以上信息可知:高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠 (填“大”或“小”)。
(3)高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为 。
(4)干法制备K2FeO4的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。