【题目】Fe、Co、Ni均为第Ⅷ族元素,它们的化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
(1)基态Co原子的价电子排布式为_______,Co2+核外3d能级上有_____对成对电子。
(2)Co3+的一种配离子[Co(N3)(NH3)5]2+中,Co3+的配位数是________。1 mol配离子中所含σ键的数目为________,配位体N3-中心原子的杂化类型为________。
(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+,其原因是_________________________________________________。
(4)某蓝色晶体晶体结构如图,Fe2+、Fe3+分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个CN-,K+位于立方体的体心上。据此可知该晶体的化学式为________,立方体中Fe2+间连接起来形成的空间构型是________。K+空缺率(体心中没有K+的占总体心的百分比)为_____________。
(5)NiO的晶胞结构如图甲所示,其中原子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则C原子坐标参数为________。
图甲 图乙
(6)一定温度下,NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”,可以认为O2-作密置单层排列,Ni2+填充其中(如图乙),已知O2-的半径为a pm,每平方米面积上分散的该晶体的质量为________g(用含a、NA的代数式表示)。
【答案】3d74s2 2 6 23NA sp N元素电负性比O元素电负性小,N原子提供孤电子对的倾向更大,与Co2+形成的配位键更强 KFe2(CN)6 正四面体形 50% (1,,)
【解析】
(1)CO原子的核电荷数为27,基态CO的价电子排布式为3d74s2;Co2+核外电子排布为3d7,3d能级上有2对成对电子;
(2)氨气分子和N3-中氮原子中有孤电子对,能够与Co+形成配位键,共有5个氨分子和1个N3-离子,与Co+形成的的配位数为6;所以5 mol氨气分子提供σ键为15mol,1 mol N3-中含有σ键2 mol,形成配位键有6 mol,所以1mol 配离子中所含σ键的数目为23NA;杂化轨道数=中心原子的孤电子对数+中心原子的σ键的数目,所以N3-中心氮原子孤电子对数为0,σ键的数目为2,所以杂化轨道数为2,属于sp杂化;
(3)Co2+在水溶液中以[Co(H2O)6]2+存在。向含Co2+的溶液中加入过量氨水可生成更稳定的[Co(NH3)6]2+ ,其原因是N元素电负性比O元素电负性小,N原子提供孤电子对的倾向更大,与Co2+形成的配位键更强;
(4)Fe2+、Fe3+占据立方体的互不相邻的顶点,则每个立方体上有4个Fe2+、4个Fe3+,根据晶体的空间结构特点,每个顶点上的粒子有1/8属于该立方体,则该立方体中有1/2个Fe2+、1/2个Fe3+,CN-位于立方体的棱上,棱上的微粒有1/4属于该立方体,该立方体中有3个CN-,所以该晶体的化学式为 [FeFe(CN)6]-,由于物质呈电中性,所以需要一个钾离子与之结合,所以该晶体的化学式为KFe2(CN)6;立方体中Fe2+间连接起来形成的空间构型是正四面体形;
(5)若NiO晶胞中离子坐标参数A为(0,0,0),B为(1,1,0),则由图可看出C离子坐标离x为1,离y为,离z为,则坐标参数为(1,,);
(6)根据结构知,氧离子和相邻的镍离子之间的距离为2a,距离最近的两个阳离子核间的距离是距离最近的氧离子和镍离子距离的倍,所以其距离是2am;根据图片知,每个氧化镍所占的面积=2a m×2a m×sin60°×10-24,则每平方米含有的氧化镍个数=1/(2a m×2a m×sin60°×10-24)=×1024;每个氧化镍的质量=g,所以每平方米含有的氧化镍质量=××1024=。
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【题目】已知,产物分子比原化合物分子多一个碳原子,增长了碳链。分析如图变化,并回答有关问题:
(1)写出有关物质的结构简式:A:____________;C:________________。
(2)指出反应类型:C→D:___________;F→G:________________。
(3)写出下列反应的化学方程式:D+E→F:_________________;
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【题目】如图是某化学兴趣小组探究不同条件下化学能转变为电能的装置。请回答下列问题:
(1)若电极a为Zn,电极b为石墨,当电解质溶液为稀硫酸时,该电池的负极的电极反应式为:___;当反应中收集到标准状况下672 mL气体时,电池中所转移的电子数目为____。
(2)现设计一燃料电池,以电极a为正极,电极b为负极,甲醇(CH4O)为燃料,采用氢氧化钠溶液为电解质溶液,则氧气应通入____极(填“a”或“b”),另一电极的电极反应式____。
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【题目】依据氧化还原反应:2Ag+(aq)+Cu(s)=Cu2+(aq)+2Ag(s)设计的原电池如图。请回答下列问题:
(1)电极X的材料名称是___;电解质溶液Y溶质的化学式是___;
(2)银电极为电池的___极,发生的电极反应为___;
(3)外电路中的电子是从___电极流向___电极。(填电极材料名称)。
(4)当有1.6g铜溶解时,银棒增重___g。
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【题目】以苯为原料可以合成有关产品,其流程如图:
回答下列问题:
(1)B的名称是____。
(2)1个C分子最多有___个原子共平面。
(3)A→M的反应类型是___;C中官能团名称是___。
(4)写出M→N的化学方程式:____。
(5)N的一氯代物有____种。
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【题目】盆烯是近年合成的一种有机物,它的分子结构可简化表示为(其中C、H原子已略去),下列关于盆烯的说法中错误的是( )
A. 盆烯是苯的一种同分异构体
B. 盆烯分子中所有的碳原子不可能在同一平面上
C. 盆烯是乙烯的一种同系物
D. 盆烯在一定条件下可以发生加成反应
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【题目】分枝酸可用于生化研究。其结构简式如图。下列关于分枝酸的叙述正确的是
A. 分子中含有2种官能团
B. 可与乙醇、乙酸反应,且反应类型相同
C. 1mol分枝酸最多可与3molNaOH发生中和反应
D. 可使溴的四氯化碳溶液、酸性高锰酸钾溶液褪色,且原理相同
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【题目】已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述错误的有几个( )
①BF3、CCl4中所有原子均达到最外层8电子稳定结构
②46g SiO2中含有共价键的数目为NA
③2g H218O和D2O的混合物中,含有的电子数为NA
④K2SO4溶于水的过程中有离子键、共价键的断裂
⑤78g Na2O2中所含离子的数目为4NA
⑥18g D2O的中子数小于10NA
⑦1mol NH5中含有5NA个N—H键(已知NH5中所有原子都达到稀有气体的稳定结构)
A.3B.4C.5D.6
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【题目】下列说法中正确的是
A. 25 ℃时0.1molL﹣1NH4Cl溶液的Kw大于100℃时0.01molL﹣1NaCl溶液的Kw
B. 常温下,pH均为3的醋酸和硫酸铝两种溶液中,由水电离出的氢离子浓度之比为1∶108
C. 根据溶液的pH与酸碱性的关系,推出pH=6.5的溶液一定显酸性
D. 室温下,将pH=2的盐酸与pH=12的氨水等体积混合,溶液显中性
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