[题目]尖晶石是世界上最迷人的宝石之一.主要是镁铝氧化物组成的矿物.还常含有铁.锌.锰.铬.钴等元素.回答下列问题:(1)基态锰原子价层电子排布式为 .Co3+的未成对电子数为 .(2)一种铝试剂的结构如图.该物质中碳的杂化类型为 .氮与其成键的3个原子共同构成的空间构型为 .氮与铝形成的是键a离子b配位c.σd.π(3)基态原子第一电离能:镁铝(填“大于 � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】尖晶石是世界上最迷人的宝石之一，主要是镁铝氧化物组成的矿物，还常含有铁、锌、锰、铬、钴等元素。回答下列问题：

（1）基态锰原子价层电子排布式为__________，Co3+的未成对电子数为_________。

（2）一种铝试剂的结构如图，该物质中碳的杂化类型为___________，氮与其成键的3个原子共同构成的空间构型为_______，氮与铝形成的是_____键（填编号。）

a离子b配位c.σd.π

（3）基态原子第一电离能：镁_____铝（填“大于”“小于”或“等于”)原因是_______。

（4）一种由Mg、Cr、O元素组成的尖晶石晶胞分别由4个A与4个B交替无隙并置而成（见图甲），晶胞结构如图乙所示，该尖晶石的化学式为_____________；图乙中，若E点镁原子的分数坐标为(，，0)，则F点镁原子的分数坐标为_______________。

【答案】3d54s2 4 sp2 平面三角形 bc 大于镁原子电子排布为全（充）满的稳定结构；或镁原子为 3s2 全充满结构，难失电子；或铝失去 1 个电子为 3s2的全充满稳定结构，镁原子失去 1 个电子为3s1不稳定结构；（任意一种答法） MgCr2O4（Cr2MgO4也可）（，,）

【解析】

⑴基态锰是25号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d54s2， Co是27号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d74s2，Co3+电子排布式为[Ar]3d6。

⑵该物质中碳价层电子对数为3对，氮与其成键的3个原子，其价层电子对数为3，分析结构氮未与铝形成键时含有1对孤对电子，与铝形成时则氮提供孤对电子。

⑶镁原子为3s2，全充满结构，难失电子，铝原子3s23p1，易失去1个电子变为3s2的全充满稳定结构。

⑷先计算每个A中Mg、O个数，再计算B中O、Mg、Cr个数，再得出整个晶胞中有Mg、O、Cr个数，再得化学式，F点镁原子在左前上方的小的立方体中心。

⑴基态锰是25号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d54s2，价层电子排布式为3d54s2，Co是27号元素，其基态原子电子排布式为[Ar]3d74s2，Co3+电子排布式为[Ar]3d6，未成对电子数为4；故答案为：3d54s2；4。

⑵如图结构，该物质中碳价层电子对数为3对，其杂化类型为sp2，氮与其成键的3个原子，其价层电子对数为3，因此氮与其成键的3个原子共同构成的空间构型为平面三角形，分析结构氮未与铝形成键时含有1对孤对电子，与铝形成时则氮提供孤对电子，因此形成的是配位键和σ键；故答案为：sp2；平面三角形；bc。

⑶镁原子为3s2，全充满结构，难失电子，铝原子3s23p1，易失去1个电子变为3s2的全充满稳定结构，因此基态原子第一电离能：镁大于铝；故答案为：大于；镁原子电子排布为全(充)满的稳定结构；或镁原子为3s2全充满结构，难失电子；或铝失去1个电子为3s2的全充满稳定结构，镁原子失去1个电子为3s1不稳定结构(任意一种答法)。

⑷A中Mg为1.5个，O为4个，B中O为4个，Mg为0.5个，Cr为4个，晶胞结构如图乙所示，因此整个晶胞中有Mg为16个，O为32个，Cr为16个，因此该尖晶石的化学式为MgCr2O4；图乙中，若E点镁原子的分数坐标为(，，0)，则F点镁原子在左前上方的小的立方体中心，其分数坐标为(，，)；故答案为：MgCr2O4；(，，)。

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反应原理： 2C4H9OH C4H9OC4H9+H2O

副反应：C4H9OHC2H5CH=CH2+H2O

物质	相对分子质量	熔点/℃	沸点/℃	溶解性
物质	相对分子质量	熔点/℃	沸点/℃	水	50%硫酸	其它
正丁醇	74	-89.8	117.7	微溶	易溶	二者互溶
正丁醚	130	-98	142.4	不溶	微溶	二者互溶

实验步骤如下：

①在二口烧瓶中加入0.34mol正丁醇和4.5mL浓H2SO4,再加两小粒沸石，摇匀。

②加热搅拌，温度上升至100~ll0℃开始反应。随着反应的进行，反应中产生的水经冷凝后收集在水分离器的下层，上层有机物至水分离器支管时，即可返回烧瓶。加热至反应完成。

③将反应液冷却，依次用水、50%硫酸洗涤、水洗涤，再用无水氯化钙干燥，过滤，蒸馏，得正丁醚的质量为Wg。

请回答：

（1）制备正丁醚的反应类型是____________，仪器a的名称是_________。

（2）步骤①中药品的添加顺序是，先加______（填“正丁醇”或“浓H2SO4”），沸石的作用是___________________。

（3）步骤②中为减少副反应，加热温度应不超过_________℃为宜。使用水分离器不断分离出水的目的是________。如何判断反应已经完成？当_____时，表明反应完成，即可停止实验。

（4）步骤③中用50%硫酸洗涤的目的是为了除去______________。本实验中，正丁醚的产率为_____（列出含W的表达式即可）。

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已知：①常温下有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表所示：

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5	7.7
沉淀完全的pH	3.7	9.7	9.2

②Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O

③常温时，Ksp(CaF2)=2.7×10-11

回答下列问题：

（1）写出酸浸时Fe2O3和硫酸反应的化学方程式：__。

（2）浸出渣主要成分为CaSO4·2H2O和__两种物质。

（3）操作B是除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH在3.7～7.7范围内，静置，过滤。请对该实验操作进行评价并说明理由：__(若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正)。

（4）流程中的“副产品”为__(填化学式)。在空气中灼烧CuS可以得到铜的氧化物，向Cu、Cu2O、CuO组成的混合物中加入1L0.6mol·L-1HNO3溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240mLNO气体(标准状况下)，若该混合物中含0.1molCu，与稀硫酸充分反应至少消耗__molH2SO4。