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【题目】铁元素是最重要的金属元素之一,其不仅是各种钢材的主要成分,很多含铁化合物也具有重要意义。

1)按照电子排布,可把元素周期表中的元素划分成五个区,铁元素属于_________区。

2Mn2+在水溶液中难被氧化,而Fe2+则易被氧化为Fe3+ ,请从离子的价电子式角度解释Mn2+Fe2+还原能力的差别:_________Mn2+的半径_________ Fe3+的半径(填)。

3)金属铁晶体中铁原子采用体心立方堆积,该铁晶体的空间利用率为_________(用含π的式子表示)。

4)向含Fe3+的溶液中滴加少量的KSCN溶液,溶液中生成红色的[FeSCN)(H2O5]2+NHO三种元素的电负性由大到小的顺序为_________[FeSCN)(H2O5]2+Fe3+的配位数为_________H2O中氧原子的杂化方式为_________

5)二茂铁是一种含铁的有机化合物,其化学式为FeC5H52,可看作是Fe2+离子与两个正五边形的环戊二烯负离子(C5H)配体形成的夹心型分子(如下图a所示)。已知大π键可用符号Π表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为Π),则C5H的大π键表示为________。二茂铁是黄色针状晶体,熔点173 ℃(在100 ℃时开始升华),沸点249 ℃,在水中难溶,但可溶于很多有机溶剂。下列相互作用中,二茂铁晶体中不存在的是________(填标号)。

A 离子键 B 配位键 C σ D 范德华力

6)一种含有FeCuS三种元素的矿物的晶胞(如上图b所示),属于四方晶系(晶胞底面为正方形),晶胞中S原子位于内部,Fe原子位于体心和晶胞表面,Cu原子位于晶胞表面。此矿物的化学式为_________。若晶胞的底面边长为A pm,高为C pm,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体的密度为__________ g/cm3(写出表达式)。

【答案】d Mn2+3d5构型,d亚层半满,失去电子则需破坏此稳定结构,Fe2+3d6,易失去1个电子成为稳定的3d5构型 > O>N>H 6 sp3 A FeCuS2(CuFeS2) ()

【解析】

1)铁元素位于元素周期表VIII族,属于d区元素;

2Mn2+3d5构型,d亚层半满,失去电子则需破坏此稳定结构,Fe2+3d6,易失去1个电子成为稳定的3d5构型,因此Mn2+在水溶液中难被氧化,而Fe2+则易被氧化为Fe3+Mn2+Fe3+核外电子数相同,质子数多的半径小,故半径Mn2+>Fe3+

3)设晶胞中铁原子半径为r,则晶胞边长为a=,则1个体心立方堆积的晶胞体积为,晶胞内共有个原子,原子总体积为:,则其空间利用率为:

4NO处于同一周期,从左至右电负性逐渐增加,H元素在非金属元素中电负性最小,故电负性大小关系为:O>N>HSCN-H2O均为配体,因此[Fe(SCN)(H2O)5]2+Fe3+的配位数为6H2OO的价层电子对数为,故氧原子的杂化方式为sp3

5)由结构可知,每个碳原子中还有1个电子未参与成键,5个碳原子以及一个得到一个电子,共有6个电子参与形成大π键,因此中大π键表示为;由二茂铁的熔点低以及易升华特点可知二茂铁为分子化合物,因此二茂铁晶体中不存在离子键;

6)根据均摊法可知,1个晶胞中含Cu原子数为:Fe原子数为:S原子数为:8,故此矿物的化学式为:FeCuS2(CuFeS2);晶胞密度

练习册系列答案
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【题目】两个体积相同的密闭容器AB,在A中充入SO2O21mol,在B中充入SO2O22mol,加热到相同温度,有如下反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),对此反应,下述不正确的是

A. 反应速率B>A B. SO2的转化率B>A

C. 平衡时各组分含量B=A D. 平衡时容器的压强B>A

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【题目】一定压强下,向10 L密闭容器中充入1 mol S2Cl21 mol Cl2,发生反应S2Cl2(g)Cl2(g) 2SCl2(g)Cl2SCl2的消耗速率(v)与温度(T)的关系如图所示,以下说法中不正确的是(

A.正反应的活化能大于逆反应的活化能

B.达到平衡后再加热,平衡向逆反应方向移动

C.ABCD四点对应状态下,达到平衡状态的为BD

D.一定温度下,在恒容密闭容器中,达到平衡后缩小容器体积,重新达到平衡后,Cl2的平衡转化率不变

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【题目】某小组设计如图实验,欲使甲中试管先出现浑浊,下列操作一定达不到目的的是

A.向甲烧杯中加入适量CaOB.向甲中试管内滴加适量浓硫酸

C.向乙烧杯中加入适量冰块D.增大甲装置所在环境的压强

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【题目】-硫电池具有高能量密度、续航能力强等特点。使用新型碳材料复合型硫电极的锂-硫电池工作原理示意图如图,下列说法正确的是

A.电池放电时,X电极发生还原反应

B.电池充电时,Y电极接电源正极

C.电池放电时,电子由锂电极经有机电解液介质流向硫电极

D.向电解液中添加Li2SO4水溶液,可增强导电性,改善性能

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【题目】某硫酸厂产生的烧渣(主要含及少量)可用于制备和还原铁粉,其流程如图:

(1)“酸溶前需粉碎烧渣,其目的是_________________

(2)“滤渣的主要成分是_________(填化学式)

(3)“还原时,被氧化为的离子方程式是_________

(4)“焙烧时,烧渣、无烟煤、的投料质量比为1004010,温度控制在1000(温度对焙烧炉气含量的影响变化如图所示)

添加的目的是:①脱除等;②_________

(5)“焙烧在半封闭装置中进行,投料层表面盖有适当厚度的煤层,焙烧时间控制在44.5小时(焙烧时间对还原铁粉产率的影响如图所示),超过5小时后还原铁粉产率降低的原因是_______

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【题目】某兴趣小组在实验室进行如下实验探究活动。

(1)设计如下实验研究2Fe32I2Fe2I2的反应。

①振荡静置后C中观察到的现象是_______________________;为证明该反应存在一定限度,还应补做实验为:取C中分液后的上层溶液,然后______________(写出实验操作和现象)

②测定上述KI溶液的浓度,进行以下操作:

I用移液管移取20.00 mL KI溶液至锥形瓶中,加入适量稀硫酸酸化,再加入足量H2O2溶液,充分反应。

II小心加热除去过量的H2O2

III用淀粉做指示剂,用c mol/L Na2S2O3标准溶液滴定,反应原理为:2Na2S2O3I22NaINa2S4O6

步骤II是否可省略?____________(可以不可以”)

步骤III达到滴定终点的现象是___________________________。巳知I2浓度很高时,会与淀粉形成稳定的包合物不易解离,为避免引起实验误差,加指示剂的最佳时机是________

(2)探究Mn2KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应速率的影响。

反应原理(化学方程式)________

仪器及药品:试管(两支)0.01 mol/L KMnO4酸性溶液、0.1 mol/L H2C2O4溶液、一粒黄豆大的MnSO4固体;

实验方案:请仿照教材(或同教材)设计一个实验用表格,在行标题或列标题中注明试剂及观察或记录要点。______________

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【题目】今有铁、水、氧化钙、碳酸钙、氢氧化钠溶液、硫酸铜溶液等六种物质,从中选出适当的物质按下述要求写出一个化学方程式。

(1)化合反应________________________

(2)分解反应________________________

(3)置换反应________________________

(4)复分解反应________________________

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【题目】近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化与存储。过程如图:

1)反应Ⅰ:2H2SO4(l)=2SO2(g)2H2O(g)O2(g) ΔH=551kJ·mol-1

反应Ⅲ:S(s)O2(g)=SO2(g) ΔH=297kJ·mol-1

反应Ⅱ的热化学方程式:__

2)对反应Ⅱ,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关系如图所示。p2__p1(“>”“<”),得出该结论的理由是__

3I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ii补充完整。

iSO24I-4H+=S↓2I22H2O

ii.I22H2O__=____2I-

4)探究iii反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18mLSO2饱和溶液加入到2mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)

序号

A

B

C

D

试剂组成

0.4mol·L-1KI

amol·L-1KI

0.2mol·L1H2SO4

0.2mol·L-1H2SO4

0.2mol·L-1KI

0.0002molI2

实验现象

溶液变黄,一段时间后出现浑浊

溶液变黄,出现浑浊较A

无明显现象

溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A

BA的对比实验,则a=__

②比较ABC,可得出的结论是__

③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A。结合iii反应速率解释原因:___

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