【題目】[化學(xué)——選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

磷酸鐵鋰電池對環(huán)境無污染,為綠色環(huán)保型電池,是鉛酸電池的替代品,該電池的總反應(yīng)為:

Li1-x FePO4+LixC6= LiFePO4+C6

(1)基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為___________,與Fe同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有___________(填元素符號),磷酸鐵鋰電池總反應(yīng)中涉及到的C、O元素,第一電離能較大的是____________________。

(2)PO43-的空間構(gòu)型是____________________。

(3)與PCl5互為等電子體的一種分子的化學(xué)式為_________

(4)二乙烯三胺五乙酸鐵-鈉絡(luò)合物結(jié)構(gòu)如圖所示,其中C原子的雜化方式為_______________

(5)亞鐵氰化鉀經(jīng)氯氣或電解氧化,可得鐵氰化鉀K3Fe(CN)6],為紅棕色晶體,也稱赤血鹽,1mol該物質(zhì)含有的π鍵的數(shù)目為_____________

(6)已知:LiF晶體與 NaCl晶體結(jié)構(gòu)相同,F(xiàn)半徑為0.133nm,Li+的半徑為0.076nm,陰陽離子相接觸,則一個(gè)晶胞中離子的空間占有率為_______ (列式并計(jì)算),分析說明該計(jì)算結(jié)果小于74.05%的原因_______

【答案】 [Ar]3d6 K、Cr O 正四面體 AsF5或AsCl5 sp3;sp2 12NA 有LiF晶體中,正負(fù)離子直接相鄰,a=2(r++r-)=0.418(nm)

體積分?jǐn)?shù)=4×(4π/3)×[(0.133)3+(0.076)3/0.4183=64.0% 陰離子之間不直接接觸,不再是緊密堆積。陰高了的空間占有率降至54%,陽離了的空間占有率僅為10%,所以總的空間占有率小于74.05%

【解析】(1)鐵是26號元素,鐵原子核外有26個(gè)電子,鐵原子失去2個(gè)電子變成亞鐵離子,基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為[Ar]3d6與Fe同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有K、Cr;同周期第一電離能自左而右具有增大趨勢,所以第一電離能較大的是O;(2)根據(jù)VSEPR理論,對于PO43-,成鍵原子數(shù)為BP=4,孤電子對數(shù)為VP==0,則其價(jià)電子對數(shù)為VP=BP+LP=4+0=4,根據(jù)雜化軌道理論,為sp3雜化,空間構(gòu)型為正四面體;(3) 等電子體是指具有相同價(jià)電子數(shù)目和原子數(shù)目的分子或離子,與PCl5互為等電子體的分子的化學(xué)式為AsF5或AsCl5;(4)在氨基乙酸銅的分子中-CH2-碳原子為sp3雜化,羰基碳原子為sp2雜化;(5)在CN中碳原子與氮原子是以共價(jià)三鍵結(jié)合的,含有的2個(gè)π鍵。所以1 mol鐵氰化鉀K3Fe(CN)6]中含有的π鍵的數(shù)2NA(6) 有LiF晶體中,正負(fù)離子直接相鄰,a=2(r++r-)=0.418(nm),體積分?jǐn)?shù)=4×(4π/3)×[(0.133)3+(0.076)3/0.4183=64.0% ;陰離子之間不直接接觸,不再是緊密堆積。陰高了的空間占有率降至54%,陽離了的空間占有率僅為10%,所以總的空間占有率小于74.05%。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】咖啡酸具有止血功效,存在于多種中藥中,其結(jié)構(gòu)簡式如圖:,下列說法不正確的是

A. 咖啡酸可以發(fā)生取代、加成、氧化、酯化、加聚反應(yīng)

B. 1mol咖啡酸最多能與4molH2反應(yīng)

C. 咖啡酸分子中所有原子可能共面

D. 蜂膠的分子式為C17H16O4,在一定條件下可水解生成咖啡酸和一種一元醇A,則醇A的分子式為C8H12O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】我國天然氣化工的一項(xiàng)革命性技術(shù)是甲烷在催化劑及無氧條件下,一步高效生產(chǎn)乙烯、芳烴等化工產(chǎn)品。以甲烷為原料合成部分化工產(chǎn)品流程如下(部分反應(yīng)條件已略去):

(1)A、C分子中所含官能團(tuán)的名稱分別為____、_______。

(2)寫出A的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式:_______。

(3)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式和反應(yīng)類型。

反應(yīng)①:__________,反應(yīng)類型:_____________;

反應(yīng)②:___________;反應(yīng)類型: _____________;

反應(yīng)③:_____________,反應(yīng)類型:_____________。

(4)下圖為實(shí)驗(yàn)室制取D的裝置圖。

①圖中試劑a名稱為_______,其作用是______________。用化學(xué)方程式表示試劑a參與的化學(xué)反應(yīng):______________。

②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后從混合物中分離出D的方法為_____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】科學(xué)家研發(fā)出了一種新材料,其工作原理如圖所示。在外接電源作用下,材料內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng)導(dǎo)致顏色變化,從而實(shí)現(xiàn)對光的透過率進(jìn)行可逆性調(diào)節(jié)。已知WO3和Li4Fe4[Fe(CN6]3均為無色透明,LiWO3和Fe4[Fe(CN6]3均有顏色。下列說法正確的是( )

A. 當(dāng)M外接電源正極時(shí),該材料顏色變深使光的透過率降低

B. 該材料在使用較長時(shí)間后,離子導(dǎo)電層中Li+的量變小

C. 當(dāng)M外接電源負(fù)極時(shí),離子導(dǎo)電層中的Li+向變色導(dǎo)電層定向遷移

D. 當(dāng)N外接電源正極時(shí),離子儲存層的電極反應(yīng)式為:Fe4[Fe(CN6]3+4Li++4eˉ= Li4Fe4[Fe(CN6]3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】利用反應(yīng)6NO28NH37N212H2O構(gòu)成電池的方法,既能實(shí)現(xiàn)有效消除氮氧化物的排放,減輕環(huán)境污染,又能充分利用化學(xué)能,裝置如圖所示。

下列說法不正確的是

A. 電流從右側(cè)電極經(jīng)過負(fù)載后流向左側(cè)電極

B. 為使電池持續(xù)放電,離子交換膜需選用陰離子交換膜

C. 電極A極反應(yīng)式為:2NH36eN26H

D. 當(dāng)有4.48LNO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況) 被處理時(shí),轉(zhuǎn)移電子為0.8mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】如圖是短周期周期表的一部分①~⑨是元素周期表的部分元素。

請回答下列問題:

(1) ③、⑤、⑥對應(yīng)的原子半徑最大的是_____(寫元素名稱)

(2)元素⑤和⑧形成的化合物的電子式是_____,該化合物溶于水被破杯的化學(xué)鍵類型為_______。

(3)元素⑥和⑨的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是________。

(4)由表中兩種元素形成的氫化物A和B都含有18個(gè)電子,A是一種6原子分子,可做火箭發(fā)動機(jī)燃料;B是一稗常見的氧化劑,已知液態(tài)A與液態(tài)B充分反應(yīng)生成已知液態(tài)10電子分子和一種氣態(tài)單質(zhì),寫出A與B反應(yīng)的化學(xué)方程式:______________

(5)某同學(xué)為了比較元素⑧和⑨非金屬性的相對強(qiáng)弱,用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):

①溶液c的作用是____________

②溶液b是(填化學(xué)式)_____。寫出溶液b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某結(jié)晶水合物含有CO32-、SO42-、SO32-、Fe2+、Fe3+、NH4+、Ba2+中的三種離子,實(shí)驗(yàn)小組為確定其化學(xué)式做了如下實(shí)驗(yàn):

①準(zhǔn)確稱取6.125g樣品,配制成250.00mL溶液X。

②取20.00mL溶液X,加入足量鹽酸,無明顯現(xiàn)象;再加足量BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀;將沉淀過濾、洗滌、干燥至恒重,得白色固體0.5825g。

③取20.00mL溶液X,加入適量稀硫酸酸化后,用0.01000mol·L-1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn),重復(fù)滴定三次,測得消耗KMnO4溶液體積的平均值為25.00mL。

④設(shè)計(jì)如圖所示的裝置,取20.00mL溶液Ⅹ進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)前后B裝置增重0.04250g。

⑤取少量溶液X,滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液無明顯現(xiàn)象,再向其中滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液,有白色沉淀生成。

回答下列問題;

(1)完成實(shí)驗(yàn)①所需要的玻璃儀器有;燒杯、玻璃棒、量筒、____________________。

(2)實(shí)驗(yàn)③達(dá)到滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是________________________________________

(3)實(shí)驗(yàn)④的反應(yīng)結(jié)束后,打開止水夾通入N2的作用是_________________________。

(4)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為_________________________。

(5)某同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn) AgSCN為白色難溶物,Ag+可以氧化SCNˉ和Fe2+。為探究SCNˉ和Fe2+的還原性強(qiáng)弱,該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)。

先斷開電鍵K,向溶液X中滴加0.1 mol ·L-1 KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,說明_____________;閉合電鍵K后,若觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有溶液X逐漸變紅、右邊石墨電極上有固體析出、電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn),據(jù)此得出的結(jié)論是_____________,溶液變紅的原因是___________(用離子方程式表示),該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示一套實(shí)驗(yàn)裝置來制取乙酸乙酯,A中盛有乙醇、濃硫酸和醋酸的混合液,C中盛有飽和碳酸鈉溶液。

已知:①氯化鈣可與乙醇形成難溶于水的CaCl2·6C2H5OH

②有關(guān)有機(jī)物的沸點(diǎn):

試劑

乙醚

乙醇

乙酸

乙酸乙酯

沸點(diǎn)(℃)

34.7

78.5

117.9

77.1

(1)濃硫酸的作用是________________________________。

(2)球形管B除起冷凝作用外,另一重要作用是____________________________

(3)反應(yīng)中所用的乙醇是過量的,其目的是___________________。

(4)C中飽和碳酸鈉溶液的作用__________________________________________。

(5)從C中分離出乙酸乙酯必須使用的一種儀器是______________________;分離出的乙酸乙酯中常含有一定量的乙醇、乙醚和水,應(yīng)先加入飽和氯化鈣溶液分離出__________,再加入無水硫酸鈉,然后進(jìn)行蒸餾,收集77℃的餾分,以得到較純凈的乙酸乙酯。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列除去雜質(zhì)的方法不正確的是(
A.除去Na2CO3固體中少量NaHCO3:加熱
B.除去CO2中少量SO2:通過飽和NaHCO3溶液
C.除去氯氣中少量氯化氫:通過氫氧化鈉溶液
D.除去氧化鐵中少量氧化鋁:加入過量的燒堿溶液后,過濾

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