题目内容

【题目】Cr、Co、Al的合金及其相关化合物用途非常广泛。

(1) Cr3+基态核外电子排布式为___________。

(2)1951年Tsao最早报道用LiAlH4还原腈,如反应:。

①LiAlH4中三种元素的电负性从大到小的顺序为___________。

②分子中碳原子的轨道杂化类型为__________,1mol该分子中含σ键的物质的量为__________。

(3) [Co(15-冠-5)(H2O)2]2+是一种配位离子(“15-冠-5”是指冠醚的环上原子总数为15,其中O原子数为5),请在该配位离子结构示意图(图-1)中的相应位置补画出配位键____________。

图1

图2

(4)全惠斯勒合金CrxCoyAlz的晶胞结构如题图-2所示,则其化学式为___________

【答案】[Ar]3d3 或1s22s22p63s23p63d3 H、Al、Li sp、sp2和sp3 19mol Cr2CoAl

【解析】

(1)Cr是24号元素,其基态原子的核外电子排布为[Ar]3d54s1或者1s22s22p63s23p63d54s1,失去3个电子,形成Cr3+,则Cr3+基态核外电子排布式为[Ar]3d3或1s22s22p63s23p63d3;

(2)①元素的金属性越强,电负性越小,在常温下,Li可与水反应,Al不与水反应,说明Li的金属性强于Al,则其电负性小于Al,Al和Li均能与酸反应置换出H2,说明H的电负性最大,则LiAlH4中三种元素的电负性从大到小的顺序为H、Al、Li;

②有机物中含有饱和的碳原子,也有形成碳碳双键的碳原子(若将苯环看成单双键交替的结构),也有形成碳碳三键的碳原子,碳原子的杂化类型分别采取sp、sp2和sp3;所有的单键(碳碳单键、碳氢单键)均为σ键,碳碳双键(若将苯环看成单双键交替的结构)和碳氮三键中有1根键为σ键,则1mol该分子中含σ键的物质的量为19mol;

(3)冠醚和H2O中的O原子均含有孤对电子,可与Co2+形成配位键,配位键如图所示:;

(4)根据晶胞结构,位于晶胞内部的Cr有4个,均为此晶胞所有,位于顶点的Cr有8个,为8个晶胞所共用,位于面心的Cr有6个,为2个晶胞所共有,则属于此晶胞的Cr有个;位于晶胞的棱柱上的Co,共12个,为每个Co为4个晶胞所共有,正中心的Co有1个,为此晶胞所有,则属于此晶胞的Co有个;Al位于晶胞的内部,均为此晶胞所有,共有4个;则晶胞中Cr、Co、Al的个数比为8:4:4=2:1:1,则合金的化学式为Cr2CoAl。

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【题目】乙二醛(OHC-CHO)是一种重要的精细化工产品。某小组利用乙醛液相硝酸氧化法制备乙二醛并测定乙二醛纯度,装置如图所示:

已知:①NO+FeSO4=FeSO4·NO(棕色)。

②几种有机物的部分性质如表所示:

乙醛

乙二醛

乙二酸

乙酸

沸点/℃

20.8

50.5

109

117.9

溶解性

与水、有机溶剂互溶

溶于水、乙醇等

溶于水和有机溶剂

与水、乙醇互溶

密度/gcm-3

0.78

1.27

1.90

1.05

相对分子质量

44

58

90

60

实验步骤:

①取20 mL乙醛装于烧瓶,加入2 g Cu(NO3)2粉末作催化剂,向烧瓶中缓慢滴加2 mol·L-1硝酸至乙醛完全反应为止;

②提纯产品,最终得到10.0 mL产品。

请回答下列问题:

(1)盛装硝酸的仪器名称是___________。

(2)实验中,观察到装置B中溶液变为棕色,制备乙二醛的化学方程式为________________。

(3)向烧瓶中滴加硝酸要“缓慢”,其目的是___________;判断烧瓶中制备乙二醛的反应已完成的标志是___________。

(4)分离提纯产品,宜选择下列装置___________(填字母)。

(5)根据上述实验数据,该实验中乙二醛的产率约为___________(填字母)。

a.56.5% b.61.8% c.67.9% d.72.6%

(6)实验室可用酸性KMnO4溶液测定乙二醛的纯度,发生反应的离子方程式为:18H++6MnO4-+5C2H2O2→10CO2↑+6Mn2++14H2O。实验步骤如下:取V mL产品,加蒸馏水稀释至250 mL,量取25.00 mL稀释后的溶液于锥形瓶,滴加5.00 mL稀硫酸,用c mol·L-1 KMnO4溶液,三次平行实验消耗KMnO4溶液体积如下:

实验

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

V[KmnO4(aq)]/mL

20.05

22.40

19.95

滴定终点的标志是___________;该产品纯度为___________g·mL-1(用含V和c的代数式表示)。

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