练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    16．Fe、Cu、Mn三种元素的单质及化合物在生产、生活中有广泛应用．
    （l） MnO2是一种多功能材料，工业上常以Mn（NO3）2．6H2O和尿素[CO（NH2）2]、氧化剂等为原料制备．尿素分子中碳原子的杂化轨道类型为sp2，l mol尿素分子中含有的σ键数为7×6.02×1023．
    （2）某学习小组拟以废旧于电池为原料制取锰，简易流程如下：

    ①用浓盐酸溶解二氧化锰需保持通风，原因是MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O（用化学方程式表示）．
    ②写出碳酸锰在空气中灼烧生成四氧化三锰的化学方程式6MnCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Mn3O4+6CO2．
    （3）①基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，与Cu同周期且原子序数最小的第Ⅷ族元素，其基态原子核外有3个未成对电子．
    ②图1是Cu20的晶胞结构，晶胞的边长为acm．则Cu2O的密度为$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$ g/cm3（用NA表示阿伏加德罗常数的值）．
    （4）①绿矾（FeS04•7H2O）是补血剂的原料，保存不当易变质．请设计实验检验绿矾是否完全变质取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质．

    ②以羰基化合物为载体，提纯某纳米级活性铁粉（含有一些不反应的杂质），反应装置如图2．已知：Fe（s）+5CO（g）?Fe（CO）5 △H＜0，常压下，Fe（ CO）s的熔点约为-20.3℃，沸点为103.6℃，则Fe（ CO）的晶体类型为分子晶体．请用平衡移动原理解释T1＜T2的原因铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到高温区T2时，即升温平衡逆向移动，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，故T1＜T2．

    分析 （1）尿素分子中C原子形成3个σ键、没有孤对电子，杂化轨道数目为3，每个分子中含有7个σ键；
    （1）盐酸与二氧化锰在加热条件下反应产生氯气，滤液中含有氯化锰，加入碳酸铵可生成碳酸锰，经高温生成Mn3O4，最后用热还原法生成Mn．
    ①氯气是有毒气体，要保持通风，避免中毒；
    ②碳酸锰在空气中灼烧时有氧气参与反应，同时生成二氧化碳；
    （3）①铜原子核外电子数为29，根据能量最低原理书写电子排布式；与Cu同周期且原子序数最小的第Ⅷ族元素为Fe，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2；
    ②根据均摊法计算晶胞中白色球、黑色球数目，结合化学式判断晶胞中Cu、O原子数目，再计算晶胞质量，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度；
    （4）①绿矾变质时亚铁离子被氧化为铁离子，检验绿矾是否完全变质可以检验是否含有亚铁离子；
    ②Fe（ CO）的熔沸点低，应属于分子晶体；
    铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到高温区T2时，即升温平衡逆向移动，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端．

    解答 解：（1）尿素分子的结构简式为，杂化轨道数目为3，所以尿素分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化，每个分子中含有7个σ键，所以1mol尿素中含有7molσ键，含有的σ键数为7×6.02×1023，
    故答案为：sp2；7×6.02×1023；
    （2）盐酸与二氧化锰在加热条件下反应产生氯气，滤液中含有氯化锰，加入碳酸铵可生成碳酸锰，经高温生成Mn3O4，最后用热还原法生成Mn．
    ①浓盐酸与二氧化锰反应产生氯气，氯气是有毒气体，要保持通风，避免中毒，反应方程式为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O，
    故答案为：MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O；
    ②碳酸锰在空气中灼烧时有氧气参与反应，同时生成二氧化碳，反应的方程式为6MnCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Mn3O4+6CO2，
    故答案为：6MnCO3+O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Mn3O4+6CO2；
    （3）①铜原子核外电子数为29，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，与Cu同周期且原子序数最小的第Ⅷ族元素为Fe，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d能级有4个未成对电子，
    故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；4；
    ②晶胞中白色球数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，黑色球数目为4，故白色球为O原子、黑色球为Cu原子，晶胞质量为$\frac{2×144}{{N}_{A}}$g，则晶胞密度为$\frac{2×144}{{N}_{A}}$g÷（a cm）3=$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm3，
    故答案为：$\frac{288}{{a}^{3}{N}_{A}}$；
    （4）①绿矾变质时亚铁离子被氧化为铁离子，实验检验绿矾是否完全变质方法为：取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质，
    故答案为：取样品溶于水，滴加酸性高锰酸钾溶液，如溶液褪色，则表示样品没有完全变质（或滴加铁氰化钾溶液，产生蓝色沉淀，则样品没有完全变质；
    ②Fe（ CO）的熔沸点低，应属于分子晶体；
    铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到高温区T2时，即升温平衡逆向移动，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，故T1＜T2，
    故答案为：分子晶体；铁粉和一氧化碳化合成羰基合铁时放出热量，低温有利于合成易挥发的羰基合铁，羰基合铁易挥发，杂质残留在玻璃管左端；当羰基合铁挥发到高温区T2时，即升温平衡逆向移动，羰基合铁分解，纯铁粉残留在右端，故T1＜T2．

    点评 本题考查化学工艺流程、实验方案设计、晶胞计算、平衡移动原理应用、晶体类型与性质、核外电子排布、杂化方式等，实．验拼合型题目，需要学生具备扎实的基础与灵活应用能力，难度中等

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    6．分子式为C7H16O的饱和一元醇的同分异构体有多种，在下列该醇的同分异构体中，

    （1）可以发生消去反应，生成两种单烯烃的是C（用符号表示）
    （2）可以发生催化氧化反应生成醛的是D （用符号表示）
    （3）不能发生催化氧化反应的是B （用符号表示）
    （4）能被催化氧化为酮的有2种．
    （5）能使酸性高锰酸钾溶液褪色的有3种．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．“摩尔盐”[（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O]是分析化学中的重要试剂．查阅文献得知：“摩尔盐”隔绝空气加热至500℃时可完全分解，但产物复杂．某学习小组欲探究其分解产物．
    Ⅰ．【提出猜想】摩尔盐受热分解，小组同学认为分解产物可能有以下几种情况：
    a．Fe2O3、SO3、NH3、H2O              b．FeO、NH3、SO3、H2O
    c．FeO、SO2、NH3、H2O               d．Fe2O3、NH3、SO2、SO3、H2O
    经认真分析，通过推理即可确定，猜想ac不成立（填序号）．
    Ⅱ．【实验探究】为检验分解产物，甲同学设计了如下实验装置．

    请回答下列问题：
    （1）B装置的容器名称是锥形瓶．
    （2）取一定量“摩尔盐”置于加热管A中，加热至分解完后打开K，再通入N2，目的是使分解产生的气体在B、C中被吸收充分．
    （3）观察到A中固体逐渐变为红棕色，B、C中均产生白色沉淀．C中发生反应的离子方程式为SO2+H2O2+Ba2+=BaSO4↓+2H+．
    （4）待A中剩余固体冷却至室温后，取少量置于试管中，加入稀硫酸溶解，再滴几滴KSCN溶液，可以观察到的现象是溶液变红色．
    （5）乙同学设计实验验证A中残留物不含FeO，操作方法及实验现象是：取少量A中残留物放入试管中，加稀硫酸溶解，再滴加K3[Fe（CN）6]溶液，不产生蓝色沉淀，说明没有Fe2+．
    Ⅲ．【实验反思】
    乙同学认为：装置B中产生白色沉淀不能证明分解产物中一定含SO3，原因是分解产生的氨气消耗完B装置中的HCl后，过量的氨气存在时二氧化硫与BaCl2溶液反应生成白色沉淀．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    4．某天然有机化合物A仅含C、H、O元素，与A相关的变化如下（部分反应产物已略去）：

    （1）化合物B的官能团名称是碳碳双键和羧基，B→F的反应类型为加成反应或还原反应．
    （2）写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
    S→B的第①步：HOOCCHClCH2COOH+3OH--OOCCH=CHCOO-+Cl-+3H2O．
    A→P：．
    D→E的第①步：HOOCCHBrCHBrCOOH+4OH--OOCC≡CCOO-+2Br-+4H2O．
    （3）n mol A发生缩聚反应生成（n-1）mol H2O时，所得链状聚酯的结构简式为．
    （4）写出与D具有相同官能团的D的所有同分异构体的结构简式：．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列有关NaHS03溶液的叙述正确的是（　　）
    A．该溶液中，K+、Ca2+、Cl2、Br -可以大量共存
    B．与足量Ca（ OH）2溶液反应的离子方程式：Ca2++OH-+HS03═CaS03↓+H20
    C．与FeCI3溶液反应的离子方程式：SO32-+2 Fe3++H20═SO42-+2Fe2++2H+
    D．能使含I2的淀粉溶液蓝色褪去，说明NaHSO3溶液具有漂白性

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法一定错误的是（　　）
    A．分子数为0.1NA 的N2 和NH3 混合气体，原子间含有的共用电子对数目为0.3NA
    B．2 mol SO2 和1 mol O2 在一定条件下充分反应后，所得混合气体的分子数大于2NA
    C．1.5 mol NO2 与足量水反应，转移的电子数为1.5NA
    D．常温条件下，分子数为NA 的CO、N2混合气体质量为28 g

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．经质谱法测定，某烃W的相对分子质量为70．在W中滴加酸性高锰酸钾溶液，振荡，溶液褪色，下列有关W的说法正确的是（　　）
    A．W分子中碳、氢质量比为1：2B．W同分异构体有5种
    C．经红外光谱测定W最多有4个甲基D．在核磁共振氢谱中W最少有2个峰

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．用下面两种方法可以制得白色的Fe（OH）2沉淀．
    方法一：用FeSO4溶液与NaOH溶液反应制备．
    （1）已知FeSO4在水溶液中会发生水解，所以用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时需要加入硫酸，同时由于FeSO4在空气中很容易变质，所以配制上述FeSO4溶液时还需要加入铁屑．
    （2）除去蒸馏水中溶解的O2常采用加热煮沸 的方法．
    （3）将氢氧化钠溶液滴入FeSO4溶液生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液．
    方法二：在如图装置中，用NaOH溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备．
    （4）在试管Ⅰ里加入的试剂是铁与稀硫酸．
    （5）为了制得白色Fe（OH）2沉淀，在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂，打开止水夹，塞紧塞子后的实验步骤是检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度．当排出的H2纯净时，再夹紧止水夹．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．有机物的结构简式可以用键线式表示，如：，可表示为，某有机物的多种同分异构体中，属于芳香醇的一共有（不考虑立体异构）（　　）
    A．3种B．4种C．5种D．9种

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案