【题目】钴及其化合物在生产生活中有广泛应用。回答下列问题:
(1)基态钴原子价电子排布式为___________。
(2)Co3+在水中易被还原成Co2+,而在氨水中可稳定存在,其原因为___________。
(3)[Co(NO3-)4]2-中Co2+的配位数为4,配体中N的杂化方式为___________,该配离子中各元素I1由小到大的顺序为___________(填元素符号),1mol该配离子中含σ键数目为___________NA。
(4)八面体配合物CoCl3·3NH3结构有___________种,其中极性分子有___________种。
(5)配合物Co2(CO)8的结构如下图,该配合物中存在的作用力类型有___________(填标号)。
A.金属键 B.离子键 C.共价键 D.配位键 E.氢键 F.范德华力
(6)钴蓝晶体结构如下图,该立方晶胞由4个I型和4个Ⅱ型小立方体构成,其化学式为___________,晶体中Al3+占据O2-形成的___________(填“四面体空隙”或“八面体空隙”)。NA为阿伏加德罗常数的值,钴蓝晶体的密度为___________g·cm-3(列计算式)。
【答案】3d74s2 Co3+可与NH3形成较稳定的配合物 sp2 Co O N 16 2 2 ACDF CoAl2O4 八面体空隙
【解析】
根据核外电子排布规律分析解答;根据价层电子对互斥理论分析分子的空间结构;根据晶胞的结构分析计算晶胞中原子数目及密度。
(1)钴原子核外有27个电子,基态原子价电子排布式为3d74s2,
故答案为:3d74s2;
(2)Co3+有空轨道,原因为Co3+可与NH3形成较稳定的配合物,
故答案为:Co3+可与NH3形成较稳定的配合物;
(3)配体NO3-中心原子N价电子层电子为3对,为平面三角形,杂化方式为sp2;非金属性越强,第一电离能越大,由于N的电子排布是半满稳定结构,所以第一电离能大于O,所以I1由小到大的顺序为Co <O <N;硝酸根中σ键有3个,则一个[Co(NO3-)4]2-离子中含σ键数目为4+3×4=16,则1mol该配离子中含σ键数目为16NA,
故答案为:sp2;Co <O< N;16;
(4)根据八面体的空间构型配合物CoCl3·3NH3结构有2种,因为不能形成对称结构,其中极性分子也是2种,
故答案为:2;2;
(5)根据图示结构,两个Co原子间存在金属键,碳原子和氧原子间属于共价键,CO与Co间是配位键,该配合物属于分子晶体,所以还存在范德华力,故答案为:ACDF;
(6)根据钴蓝晶体晶胞结构分析,一个晶胞中含有的Co、Al、O个数分别为:4×(4×1/2)×2+4=8,4×4=16,8×4=32,所以化学式为CoAl2O4;根据结构观察,晶体中Al3+占据O2-形成的八面体空隙;该晶胞的体积为(2a×10-7)3,该晶胞的质量为(32×16+16×27+8×59)/NA=,则钴蓝晶体的密度为,
故答案为:CoAl2O4,八面体空隙,。
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【题目】化合物G是一种香料,存在于金橘中,以烷烃A为原料合成G的路线如下:
已知:CH3CH=CH2CH3CH2CH2OH
(1)反应②的反应类型是___。
(2)已知B是A的一氯代物,且B分子中只有1种不同化学环境的氢原子,则B的结构简式为___。
(3)C的一种同分异构体具有顺反异构现象,则其结构简式为___。
(4)写出同时满足下列条件的F的一种同分异构体的结构简式:___。
①能发生水解反应,水解产物之一能与FeCl3溶液发生显色反应;
②苯环上的一氯代物有3种。
(5)根据已有知识并结合相关信息,写出为原料合成成路线流程图(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)。______________
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【题目】硫酰氯(SO2Cl2)常用作氯化剂和氯磺化剂,在染料、药品、除草剂和农用杀虫剂的生产过程中有重要作用。现在拟用干燥的Cl2和SO2在活性炭催化下制取硫酰氯。反应的化学方程式为:SO2(g)+ Cl2(g) =SO2Cl2(l) ΔH =97.3 kJ·mol1,实验装置如图所示(部分夹持装置未画出)。
已知:硫酰氯通常条件下为无色液体,熔点54.1℃,沸点69.1℃。在潮湿空气中“发烟”;长期放置或者100°C以上发生分解,生成二氧化硫和氯气。回答下列问题:
(1)仪器C的名称是_______________,冷凝管的进水方向______(填“a”或“b”)。
(2)下列操作或描述正确的是_________________。
A.将70%硫酸换成98.3%硫酸,可以加快制取SO2的速率
B.实验中通过观察乙、丁导管口产生气泡的速率相等,可控制两种反应物体积相等
C.装置戊上方分液漏斗中最好选用0.10 molL-1NaCl溶液,减小氯气的溶解度
D.装置己防止污染,又防止硫酰氯变质
(3)氯磺酸(ClSO3H)加热分解,也能制得硫酰氯,写出反应方程式:____________________。
(4)硫酰氯在潮湿空气中“发烟”,原因是_______________________(用化学方程式表示)。
(5)若反应中消耗的二氧化硫体积为560 mL(标准状况下),最后经过分离提纯得到2.7 g纯净的硫酰氯,则硫酰氯的产率为_______。
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【题目】N2和H2合成NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是
A. N2(g)+3H2(g)2NH3(l) ΔH=2(a-b-c) kJ·mol-1
B. N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ΔH=2(b-a) kJ·mol-1
C. 1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(l) ΔH=(b+c-a) kJ·mol-1
D. 1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) ΔH=(a+b) kJ·mol-1
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【题目】用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A. 标准状况下,22.4L H2O含有的分子数为1 NA
B. 常温常压下,1.06g Na2CO3含有的Na+离子数为0.02 NA
C. 常温常压下,1 NA 个CO2分子占有的体积为22.4L
D. 物质的量浓度为0.5mol/L的MgCl2溶液中,含有Cl- 个数为1 NA
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【题目】某同学设计如下实验方案,以分离KCl和BaCl2两种固体混合物,试回答下列问题:
供选试剂:Na2SO4溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸
(1)操作①的名称是____,操作②的名称是____。
(2)试剂a是_____ (填化学式,下同),试剂b是_____。固体B是_____。
(3)加入试剂a所发生反应的化学方程式为__________。加入试剂b所发生反应的化学方程式为___________。
(4)该方案能否达到实验目的:______。(填“能”或“不能”)若不能,应如何改进?(若能,此问不用回答)_____。
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【题目】已知:(1)Zn(s)+1/2O2(g)=ZnO(s) △H=-348.3kJ·mol-1 ,
(2)2Ag(s)+1/2O2(g)=Ag2O(s) △H=-31.0kJ·mol-1,
则Zn(s)+Ag2O(s)=ZnO(s)+2Ag(s)的△H等于
A. -317.3kJ·mol-1 B. -379.3kJ·mol-1 C. -332.8kJ·mol-1 D. +317.3kJ·mol-1
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【题目】下表是不同温度下水的离子积数据:
温度/℃ | 25 | t1 | t2 |
水的离子积常数 | 1×10-14 | α | 1×10-12 |
试回答以下问题:
(1)若25<t1<t2,则α____(填“<”“>”或“=”)1×10-14,作出此判断的理由是___________________。
(2)t1℃下,将pH=a的苛性钠溶液10mL与pH=b的稀硫酸500mL混合,测得溶液呈中性,若a+b=14,则此温度下水的离子积常数α=________。
(3)t2 ℃下,将pH=11的苛性钠溶液V1 L与pH=1的稀硫酸V2 L混合(设混合后溶液的体积为原两溶液体积之和),所得混合溶液的pH=10,则V1∶V2=________。
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【题目】下列离子方程式中,正确的是
A. 0.01mol L—1NH4Al(SO4)2溶液与0.02molL-1Ba(OH)2溶液等体积混合:NH4++Al3++2SO42— +2Ba2++4OH—=2BaSO4↓+Al(OH)3↓+NH3·H2O
B. 向甲醛溶液中加入足量的银氨溶液并加热:HCHO+2[Ag(NH3)2]++2OH—HCOO-+NH4++2Ag↓+3NH3十H2O
C. 泡沫灭火器的灭火原理:2Al3++3CO32—+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
D. 向苯酚钠溶液中通入少量CO2:2C6H5O—+CO2+H2O→2C6H5OH+CO32—
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