【题目】铁氮化合物(FexNy)在磁记录材料领域有着广泛的应用前景。某FexNy的制备需铁、氮气、丙酮和乙醇参与。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为___未成对电子数为___个。
(2)丙酮()分子中碳原子轨道的杂化类型是___,丙酮分子中含有σ键的数目为____个。
(3)C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为___。
(4)乙醇的沸点高于丙酮,这是因为___。
(5)利用价层电子对互斥理论判断PCl3的立体构型是___。
(6)某FexNy的晶胞如图-1所示,Cu可以完全替代该晶体中a位置Fe或者b位置Fe,形成Cu替代型产物Fe(x-n) CunNy。FexNy转化为两种Cu替代型产物的能量变化如图-2 所示,其中更活泼的Cu替代型产物的化学式为___。
【答案】[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 5 sp2和sp3 9 H<C<O 乙醇分子间存在氢键 三角锥形 FeCu3N
【解析】
(1)Fe的原子序数为26,根据核外电子的排布规则书写电子排布式;
(2)中单键均为σ键,双键中含1个σ键,甲基上C形成4个σ键,C=O中C形成3个σ键,据此分析解答;
(3)根据非金属性越强,电负性越大分析判断;
(4)乙醇分子之间形成氢键,导致沸点较高;
(5)根据价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=σ键个数+(a-xb)分析判断;
(6)由图2可知,Cu替代b位置的Fe时能量较高,不稳定,结合分摊法分析解答。
(1)Fe的原子序数为26,Fe3+基态核外电子数为23,3d为半满稳定结构,Fe3+基态核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5,未成对电子数为5个,故答案为:[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5;5;
(2)中单键均为σ键,双键中含1个σ键,1个π键,丙酮分子共有9个σ键;甲基上C形成4个σ键,C=O中C形成3个σ键,含有1个孤电子对,则羰基上C为sp2杂化,甲基上C为sp3杂化,故答案为:sp2和sp3;9;
(3)非金属性越强,电负性越大,则C、H、O三种元素的电负性由小到大的顺序为H<C<O,故答案为:H<C<O;
(4)乙醇分子间存在氢键,而丙酮中不存在氢键,导致乙醇的沸点高于丙酮,故答案为:乙醇分子间存在氢键;
(5)PCl3中P原子的价层电子对数=3+=4,P原子采用sp3杂化,含有1个孤电子对,PCl3的立体构型是三角锥形,故答案为:三角锥形;
(6)由图2可知,Cu替代a位置的Fe时能量较低,更稳定,替代b位置的Fe时能量较高,不稳定,因此更活泼的Cu替代型产物是替代b位置的Fe,则Cu位于面心,N(Cu)=6×=3,Fe位于顶点,N(Fe)=8×=1,N位于体心,则只有1个N,其化学式为FeCu3N,故答案为:FeCu3N。
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【题目】在10L密闭容器中,1molA和3molB在一定条件下反应:A(g)+xB(g)2C(g),2min后反应达到平衡时,测得混合气体共3.4mol,生成0.4molC,则下列计算结果不正确的是( )
A.平衡时,物质的量比A:B:C=2:11:4
B.x值等于4
C.A的转化率20%
D.B的平均反应速率为0.04mol·L-1·min-1
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是( )
A.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
B.28g乙烯和丙烯(C3H6)的混合气体中含有的碳原子数为2NA
C.常温常压下,92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D.常温常压下,22.4L氯气与足量H2充分反应 ,生成HCl的分子数为2NA
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【题目】下表是元素周期表的一部分,用元素符号或化学式填空回答以下问题:
主族 周期 | IA | IIA | IIIA | IVA | VA | VIA | VIIA | 0 |
2 | ① | ② | ③ | |||||
3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
4 | ⑨ | ⑩ |
⑴在这些元素中,最活泼的非金属元素是___________,化学性质最不活泼的元素是______________。
⑵表中金属性最强的元素是_______________,其原子结构示意图为 _______________________ 。
⑶表中元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的是__________,呈两性的氢氧化物是______。
⑷元素⑩的元素符号为 ____________ ,元素⑦的原序数为_________。
⑸在①~③元素中,原子半径最大的是_____________,原子半径最小的是_____________。
⑹十种元素中有一种元素的氢化物水溶液呈碱性,该氢化物的电子式为________。
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【题目】随着社会经济的发展,汽车已进入千家万户,它给人们出行带来方便的同时汽车尾气污染问题也日益突显,汽车尾气中含和固体悬浮颗粒等。用活性炭还原处理氮氧化物是一种实用的氮氧化物转化方法:,可实现氮氧化物无害转化。下列环境问题与汽车尾气的大量排放无关的是( )
A.酸雨B.温室效应C.PM 2.5超标D.白色污染
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【题目】海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程。
下列有关说法正确的是
A. 过程①中除去粗盐中的SO42-、Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质,加入的药品顺序为:Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
B. 用澄清的石灰水可鉴别NaHCO3和Na2CO3
C. 过程②中结晶出的MgCl2·6H2O要在HCl氛围中加热脱水制得无水MgCl2
D. 工业上通过电解饱和MgCl2溶液制取金属镁
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【题目】下列关于Fe3+、Fe2+性质实验的说法错误的是
A. 用上图装置可以制备沉淀Fe(OH)2
B. 配制FeCl3溶液时,先将氯化铁晶体溶于较浓的盐酸中,再加水稀释到所需要的浓度
C. FeCl3溶液中滴加KSCN溶液会生成红色沉淀
D. 向FeCl2溶液中加入少量铁粉是为了防止Fe2+被氧化
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【题目】(1)下列各组物质中:A.O2和O3 B.12C和13C C.H2O和D2O
___组两物质互为同位素;___组两物质互为同素异形体。
(2)工业上用做原料制取硝酸,要经过三步主要反应,请写出第二步和第三步反应的化学方程式。
第一步反应:4NH3+5O24NO+6H2O
第二步反应:___;
第三步反应:___。
(3)把下列现象中硫酸所表现出来的性质填写在空白处。
用稀硫酸清洗铁锈___;
放置在敞口烧杯中的浓硫酸质量增加__;
浓硫酸滴在纸上时,纸变黑。__;
把铜片放入热的浓硫酸中时,有气体放出。___。
(4)用序号填空,下列物质中:①PH3 ②H2O2 ③Na2O2 ④KOH ⑤(NH4)2SO4 ⑥F2
只含共价键的是___;既含离子键又含极性键的是___;既含离子键又含非极性键的是___。
(5)下列反应中,属于放热反应的有___(填序号)。
①煅烧石灰石(主要成分是CaCO3)制生石灰(CaO)
②Ba(OH)2·8H2O和NH4Cl晶体的反应
③炸药爆炸
④酸与碱的中和反应
⑤生石灰与水作用制熟石灰
⑥食物因氧化而腐败
⑦乙醇燃烧
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【题目】中科院某课题组将二氧化锰和生物质置于一个由滤纸制成的折纸通道内形成电池(如图所示),该电池可将可乐(pH=2.5)中的葡萄糖作为燃料获得能量。下列说法中正确的是( )
A. a极为正极
B. 随着反应不断进行,负极区的pH不断增大
C. b极电极反应式为MnO2+2H2O+2e-=Mn2++4OH-
D. 消耗0.01mol葡萄糖,电路中转移0.02mol电子
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