[题目]1906年.哈伯在60℃高温.200兆帕高压的条件下.用锇(Os)作催化剂.首次成功得到了氨.但产率较低.随着科学的进步以及科学家们对催化剂的研究改进.现在工业上普遍采用铁触媒(主要成分为Fe3O4.助催化剂:K2O.Al2O3.CaO.MgO.CoO等)做合成氨的催化剂.大大提高了合成氨的产率.回答下列问题:(1)已知元素Co(钴)的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】1906年，哈伯在60℃高温、200兆帕高压的条件下，用锇(Os)作催化剂，首次成功得到了氨，但产率较低。随着科学的进步以及科学家们对催化剂的研究改进，现在工业上普遍采用铁触媒（主要成分为Fe3O4，助催化剂：K2O、Al2O3、CaO、MgO、CoO等）做合成氨的催化剂，大大提高了合成氨的产率。回答下列问题：

（1）已知元素Co(钴）的原子核内有27个质子，则该元素基态原子价电子排布式为___。

（2）元素Fe的基态原子核外未成对电子数为___；Fe2+与Fe3+相比较，___更稳定。

（3）C、N、O处于同一周期，其中第一电离能最大的___，电负性最大的是___，它们与氢形成的简单氢化物沸点从高到低的顺序为___。

（4）NH3分子中N原子的杂化方式为___；氨气极易溶于水（溶解度1：700)，除了氨气能与水发生反应外，还有两个原因分别是___、___。

（5）我国长征系列运载火箭使用的液态燃料主要是偏二甲肼［结构简式：(CH3)2NNH2，可看作是肼(NH2NH2)中同一氮原子上的两个氢原子被甲基取代］和四氧化二氮，燃烧时发生反应：(CH3)2NNH2+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2。当该反应消耗1molN2O4时将形成___molπ键。

【答案】3d74s2 4 Fe3+ N O H2O＞NH3＞CH4 sp3 氨气与水均为极性分子或相似相溶氨气分子与水分子之间可以形成氢键 5

【解析】

(1)已知元素Co(钴)的原子核内有27个质子，质子数等于原子核外电子数，则该元素基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d74s2，价电子排布式为3d74s2；

(2)元素Fe的基态原子核外排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，3d轨道上有6个电子，根据洪特规则，电子优先占据一个空轨道，则核外未成对电子数为4；Fe2+价层电子排布为1s22s22p63s23p63d6，Fe3+价层电子排布为1s22s22p63s23p63d5，Fe3+的3d轨道上处于半充满稳定状态，Fe3+更稳定；

(3)C、N、O处于同一周期，随核电荷数增大，第一电离能逐渐增大，但N原子核外电子2p轨道上电子处于半充满稳定状态，第一电离比相邻元素大，其中第一电离能最大的为N元素；同一周期，随核电荷数增大，电负性逐渐增大，电负性最大的是O；C、N、O三种元素的最简单氢化物分别为：CH4、NH3、H2O，由于氨气、水均能形成氢键，故三者沸点从高到低的顺序为：H2O＞NH3＞CH4；

(4)NH3分子中N原子的价电子对数=3+=4，则N杂化方式为sp3；氨气极易溶于水(溶解度1：700)，除了氨气能与水发生反应外，还有两个原因分别是氨气与水均为极性分子或相似相溶、氨气分子与水分子之间可以形成氢键；

(5)一个N2分子由氮氮三键结合而成，三键中含有一个σ键和2个π键，一个CO2分子中含有两个碳氧双键，每个双键中一个σ键和1个π键，根据反应(CH3)2NNH2+2N2O4=2CO2+4H2O+3N2，当该反应消耗1molN2O4时将生成1mol CO2和mol N2，则形成π键的物质的量=1mol×2+mol×2=5mol。

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！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。下列说法正确的是

A.溶液酸性:A>B>C

B.溶液B转化为溶液C发生反应的离子方程式为4H++2Fe2++O2 =2Fe3++2H2O

C.向B溶液中滴加KSCN溶液，溶液可能会变为红色

D.加氧化亚铁可以使溶液C转化为溶液A

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】用惰性电极电解CuCl2和CuSO4的混合溶液（物质的量浓度均为0.1mol/L）500 mL，当阴极析出4.8g固体时，在阳极可得到标准状况下的气体体积为（）

A. 1.68LB. 1.4LC. 3.36LD. 2.24L

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】已知下列反应的热化学方程式：

6C(s)+5H2(g)+3N2(g)+9O2(g)=2C3H5(ONO2)3(l)△H1

2 H2(g)+ O2(g)= 2H2O(g)△H2

C(s)+ O2(g)=CO2(g)△H3

则反应4C3H5(ONO2)3(l)= 12CO2(g)+10H2O(g) + O2(g) +6N2(g)的△H为

A. 12△H3+5△H2-2△H1 B. 2△H1-5△H2-12△H3

C. 12△H3-5△H2-2△H1 D. △H1-5△H2-12△H3

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】现代技术可利用电解法制H2O2并用产生的H2O2处理废氨水，其装置如图所示。下列说法正确的是（）

A.该过程的总反应为：3H2O2+8H++4NH3H2O=8H2O+N2↑+2NH4+

B.Ir-Ru惰性电极有吸附O2的作用，该电极上的反应为：O2+2H++2e-=H2O2

C.理论上电路中每转移6mol电子，最多可以处理NH3H2O的物质的量为1mol

D.为了不影响H2O2的产量，需要向废氨水中加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得的废氨水溶液中c(NH4+)＞c(NO3-)

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】膜技术原理在化工生产中有着广泛的应用。有人设想利用电化学原理制备少量硫酸和绿色硝化剂N205，装置图如下，下列说法正确的是（）

A. 图中B装置是原电池

B. N2O5在B池的c极区生成，其电极反应式为N2O4+2HNO3-2e-＝2N2O5+2H+

C. A装置中通入O2一极的电极反应式为O2+2H2O+4e-=4OH-

D. 若A装置中通入SO2的速率为2.24Lmin-1(标准状况)，为稳定持续生产，硫酸溶液的浓度应维持不变，则左侧水的流入速率应为14.6mLmin-1

查看答案和解析>>

科目：高中化学 来源： 题型：

【题目】实验室以废铜屑(含少量Fe、不溶性杂质)为原料制取CuSO4·5H2O晶体和[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体，其实验流程如下：

(1)氧化时先加入一定量3 mol/L H2SO4，再调节浓硝酸的用量至为2.0左右时，铜粉和浓硝酸完全反应，主要反应的化学方程式为_______。

硝酸过量对产品的影响为________________________________。

(2)废铜屑的氧化在如图1所示的装置中进行。从长导管中通入氧气的作用是___________。保持试剂的用量不变，实验中提高Cu转化率的操作有____________(写一种)。

(3)调节溶液pH应在3.5～4.5范围的原因是______________________。

(4)已知：[Cu(NH3)4]2+Cu2++4NH3；CuSO4、(NH4)2SO4难溶于乙醇。结合图2，[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇水混合液中的溶解度随乙醇浓度变化曲线，补充完整由加足量氨水后所得的[Cu(NH3)4]SO4溶液制备[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体的实验方案：______________ (实验中必须使用的试剂和仪器：无水乙醇、乙醇－水混合液、BaCl2溶液、真空干燥箱)。