【题目】[化学—选修3物质结构与性质]
铁氧体是一种磁性材料,具有广泛的应用。
(1)基态铁原子的核外电子排布为[Ar] 。
(2)工业制备铁氧体使用水解法,制备时常加入尿素[CO(NH2)2]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是 ;醋酸钠中碳原子的杂化类型是 。
(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法,制备时常加入氨(NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔、沸点,解释其高低的主要原因 。
(4)上图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中,取出的能体现其晶体结构的一个立方体,则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积 (填“是”或“否”),该立方体是不是Fe3O4的晶胞 (填“是”或“否”),立方体中三价铁离子处于氧离子围成的 空隙(填空间结构)。
(5)解释Fe3O4晶体能导电的原因 ,根据上图计算晶体的密度 gcm3。(图中a=0.42nm,计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1) 3d64s2(2分)
(2)O>N>C>H (2分) sp3杂化、sp2杂化(2分)
(3)联氨分子间形成的氢键数目多于氨分子间形成的氢键(2分)
(4)是(1分) 否(1分) 正八面体 (1分)
(5)电子可在两种不同价态的铁离子间快速发生转移 (2分) 5.2 (2分)
【解析】(1)铁原子的核电荷数为26,基态铁原子核外电子排布为[Ar]3d64s2。
(2)尿素中的四种元素分别为C、N、O、H,其非金属性强弱可判断电负性为:O>N>C>H;醋酸钠中的甲基碳原子可以与甲烷类比,应为sp3杂化,碳氧双键碳原子可以与醛基类比,应为sp2杂化。
(3)氨分子中氮原子可与相邻氨分子中的氢原子形成氢键,同理联氨分子间也能形成氢键,且N2H4分子中有2个氮原子,则分子间氢键更多,这就是造成其熔、沸点比氨高的主要原因,当然联氨的相对分子质量比氨的大也会使得联氨分子间的范得华力比氨分子的大,熔、沸点升高。
(4)立方体中12条棱的中点和体心位置各有1个氧离子,该堆积方式属于面心立方最密堆积;晶胞复制平移后能与原晶胞无隙并置,该立方体不具有此性质,所以不是Fe3O4的晶胞;立方体中Fe3+处于氧离子围成的正八面体的空隙内。
(5)晶体中的阴阳离子不能自由移动,则导电的粒子应为电子,电子可在铁的两种氧化态间发生快速转移,在电场作用下电子定向移动,所以Fe3O4具有导电性。观察立方体发现,立方体的12条棱的中点和体心位置各有1个氧离子,则该立方体拥有的氧离子数为:1+12×=4;4个互不相邻的顶点和3个面的面心各有1个Fe3+,则铁离子数为4×+3×=2;1个小立方体的中心有1个Fe2+,因此该立方体拥有1个“Fe3O4”粒子,故晶体的密度为 。
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【题目】Ⅰ.在一定条件下,将1.00molN2(g)与3.00molH2(g)混合于一个10.0L密闭容器中,在不同温度下达到平衡时NH3(g)的平衡浓度如图所示.其中温度为T1时平衡混合气体中氨气的体积分数为25.0%。
(1)当温度由T1变化到T2时,平衡常数关系K1___________K2(填“>”,“<”或“=”),焓变△H___________0.(填“>”或“<”)
(2)该反应在T1温度下5.0min达到平衡,这段时间内N2的化学反应速率为___________,N2的转化率___________;
(3)T1温度下该反应的化学平衡常数K1=___________;
(4)T1温度时,若测得高炉中c(N2)=0.5mol/L,c(H2)=0.5mol/L,c(NH3)=0.5mol/L在这种情况下,该反应是否处于平衡状态___________(填是或否),此时反应速率是v正___________v逆(填>,<,=);
Ⅱ.根据最新研究报道,在常温常压和光照条件下N2在催化剂表面与水发生反应:2N2(g)+6H2O(l)=4NH3(g)+3O2(g)。
(1)此反应的△S 0(填“>”或“<”)。
已知2CO(g)+2NO(g)=N2(g)+2CO2(g) △H="-a" kJ·mol-1
2NO(g)+O2(g)=2NO2(g) △H ="-b" kJ·mol-1;CO的燃烧热△H ="-c" kJ·mol-1。
(2)写出消除汽车尾气中NO2的污染时,NO2与CO的反应的热化学反应方程式
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【题目】[化学——选修5:有机化学基础]
化合物M(C16H14O2)是一种香料,工业上利用烃A和甲苯为主要原料,按下列路线合成:
已知:①气态烃A在标准状况下的密度是1.25g/L
②醛在碱性溶液中能发生羟醛缩合反应,再脱水生成不饱和醛:
请回答下列问题:
(1)F的名称是_____;G中含有的官能团名称是_________。
(2)写出D→E的化学方程式_____ 。
(3)A→B的反应类型是________;M的结构简式是_______ _。
(4)同时满足下列条件的K的同分异构体有_____种(不考虑立体异构)。
①遇FeCl3溶液发生显色反应
②能发生银镜反应
③除苯环以外不再含有其他环状结构
其中核磁共振氢谱为五组峰的结构简式为_______。
(5)以乙醇为起始原料,选用必要的无机试剂合成1-丁烯,写出合成路线(用结构简式表示有机物),用箭头表示转化关系,箭头上注明试剂和反应条件)。
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【题目】(1)已知丙酮[ CH3COCH3 ]键线式可表示为根据键线式回答下列问题: 分子式:____________________,结构简式:___________。
(2) 分子中最多有 ______________个碳原子共直线;最多有__________个原子共平面。
(3)写出乙烯分子的电子式:____________________。
(4)有机物(CH3)2CHCH(C2H5)CH=CH2的名是____________________________。
(5)下图是由4个碳原子构成的6种有机物(氢原子没有画出),试回答下列问题:
互为同分异构体的是________________________________;e中所含官能团的名称为__________;
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【题目】下列有关铁及其化合物的说法中不正确的是( )
A. 工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
B. 铁在纯氧中燃烧或高温下和水蒸气反应均能得到Fe3O4
C. 工业上可用铁质容器储存、运输浓硝酸和浓硫酸
D. 氯化铁溶液有较强氧化性,故可用作净水剂
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【题目】有关糖和食盐加热的结果,下列叙述中正确的是
A. 糖加热后变成黑色,糖为有机化合物
B. 糖加热后不变色,糖为无机化合物
C. 食盐加热后不变色,食盐为有机化合物
D. 食盐加热后变成黑色,食盐为无机化合物
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【题目】在不同条件下,分别测得反应2SO2+O22SO3的化学反应速率,其中表示该反应进行最快的是( )
A. v(SO2)=4 mol·L-1·min-1 B. v(O2)= 3 mol·L-1·min-1
C. v(SO2)=0.1 mol·L-1·s-1 D. v(O2)=0.1 mol·L-1·s-1
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【题目】镁是一种重要的金属资源,在各领域都具有重要的作用。
(1)皮江法炼镁是我国生产镁的重要方法,其实质是在高温和真空条件下,有氧化钙存在时,通过硅还原氧化镁生成镁蒸气,与反应生成的固体硅酸二钙(2CaO·SiO2)相互分离,并经冷凝得到结晶镁。写出该反应的化学反应方程式 。
电解槽中先得到的是镁的蒸气,镁蒸气可以在下列 (填编号)气体氛围中冷却。
A.空气 B.氮气 C.水蒸气 D.氢气
(2)目前发达国家80%的镁来自于电解熔融氯化镁。电解原料无水氯化镁可由海水制备。主要有以下步骤:①在干燥的HCl气流中加热脱水干燥;②加熟石灰;③加盐酸;④过滤;⑤浓缩冷却结晶。
其步骤先后顺序是_____________________(步骤可重复使用);在干燥的HCl气流中加热时,能得到无水MgCl2,其原因是______________________。
(3)已知某温度下Mg(OH)2的Ksp=6.4×l012,当溶液中c(Mg2+)≤1.0×105mol·L1可视为沉淀完全,则此温度下应保持溶液中c(OH-)≥_______________mol·L1。
(4)在Mg(OH)2悬浊液中滴入饱和NH4Cl溶液,溶液变澄清。反应原因可能有两个:一是NH4+水解产生H+,H+再与Mg(OH)2反应;二是_____________________(用离子方程式表示)。要验证谁是Mg(OH)2溶解的主要原因,可选取________代替NH4Cl溶液作对照实验。
A.NH4NO3 B.(NH4)2SO4 C.CH3COONH4 D.NH4HCO3
(5)镁电池是近年来科学技术研究的热点之一,下图为Mg—NaClO燃料电池结构示意图。其工作时Mg作 (填“X”或“Y”)电极,正极的电极反应式: 。
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