【題目】祖母綠是四大名貴寶石之一,主要成分為Be3Al2Si6O18,含有微量的Cr、Ni、Fe元素而呈現(xiàn)各種顏色;卮鹣铝袉栴}:
(1)基態(tài)Ni2+的電子排布式為_______________;寶石中Si的雜化方式是____。
(2)成鍵元素電負性差值越大,化學鍵離子性百分數(shù)越高,在鹵素與Al組成的化合物中,離子性百分數(shù)最高的化合物是______(填化學式)。
(3)六羰基鉻[Cr(CO)6]用于制高純度鉻粉,它的沸點為220℃。Cr(CO)6的晶體類型是______,加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO,反應破壞的作用力類型為_________。
(4)多數(shù)配離子顯示顏色與d軌道的分裂能有關。分裂能是指配離子的中心原子(離子)的一個電子從較低能量的d軌道躍遷到較高能量的d軌道所需的能量(用Δ表示),它與中心離子的結(jié)構(gòu)、電荷、配體有關。試判斷分裂能Δ[Fe(H2O)63+] _____ Δ[Fe(H2O)62+](填“>”“<”或“=”),理由是___________________________。
(5)①氧化鎳晶胞如圖甲所示,A的原子坐標參數(shù)為:(0,0,),則底面面心B的原子坐標參數(shù)為_______________。
②按圖乙所示無限拓寬延長,NiO可形成“單層分子”,氧離子和鎳離子均看著球體,其半徑分別為a pm、b pm,“單層分子”截割出的最小重復結(jié)構(gòu)單元在空間呈長方體,則離子在長方體內(nèi)的空間利用率為____________(列出計算式即可)。
【答案】1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8) sp3 AlF3 分子晶體 配位鍵 > Fe3+的正電荷數(shù)比Fe2+的多,吸引電子能力更強;Fe3+的3d達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Fe2+的3d未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu) (,,0) ×100%=×100%=×100%
【解析】
(1)鎳為28號元素,結(jié)合核外電子排布規(guī)律書寫基態(tài)Ni2+的電子排布式;Si原子與周圍的4個原子形成共價鍵,沒有孤電子對,據(jù)此判斷硅原子的雜化方式;
(2)根據(jù)成鍵元素電負性差值越大,化學鍵離子性百分數(shù)越高,元素的非金屬性越強,電負性數(shù)值越大,據(jù)此分析解答;
(3)根據(jù)六羰基鉻[Cr(CO)6]的沸點為220℃,分析判斷;加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO,反應過程中破壞了中心原子與配體之間的作用力;
(4)配離子所帶正電荷越多,對電子的吸引力越大,d-d電子躍遷需要的能量越多;
(5)①圖甲中A位于晶胞棱的中點,據(jù)此判斷底面面心B的原子坐標參數(shù);
②圖乙中,該晶胞單元中含有氧離子個數(shù)=10,鎳離子個數(shù)為4+4×+10×=10,相鄰兩個氧離子之間的距離為(2a+2b) pm,據(jù)此分析計算。
(1)鎳為28號元素,基態(tài)Ni2+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8);Si原子與周圍的4個原子形成共價鍵,沒有孤電子對,雜化方式為sp3,故答案為:1s22s22p63s23p63d8(或[Ar]3d8);sp3;
(2)成鍵元素電負性差值越大,化學鍵離子性百分數(shù)越高,元素的非金屬性越強,電負性數(shù)值越大,在鹵素與Al組成的化合物中,離子性百分數(shù)最高的化合物為AlF3,故答案為:AlF3;
(3)六羰基鉻[Cr(CO)6]的沸點為220℃,符合分子晶體熔沸點的一般規(guī)律,Cr(CO)6屬于分子晶體;加熱Cr(CO)6可得到高純度鉻粉和CO,反應過程中破壞了中心原子與配體之間的配位鍵,故答案為:分子晶體;配位鍵;
(4)Fe(H2O)62+帶2個單位正電荷,而Fe(H2O)63+帶3個單位正電荷,后者對電子吸引力更大,且Fe3+的3d達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Fe2+的3d未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),故分裂能△[Fe(H2O)63+]>△[Fe(H2O)62+],故答案為:>;Fe(H2O)62+帶2個單位正電荷,而Fe(H2O)63+帶3個單位正電荷,后者對電子吸引力更強,Fe3+的3d達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu),Fe2+的3d未達到半充滿穩(wěn)定結(jié)構(gòu);
(5)①圖甲中,原子坐標參數(shù):A(0,0,),A位于晶胞棱的中點,則底面面心B的原子坐標參數(shù)為B(,,0),故答案為:(,,0);
②圖乙中,該晶胞單元中含有氧離子個數(shù)=10,鎳離子個數(shù)為4+4×+10×=10,相鄰兩個氧離子之間的距離為(2a+2b) pm,則晶胞的棱長分別為5× (2a+2b)pm和2×(2a+2b)pm,高為2a pm,則晶胞的體積為5×(2a+2b)pm×2×(2a+2b) pm×2a pm=10a(2a+2b)2 pm3,10個氧離子和10個鎳離子的體積為10× pm3,因此離子在長方體內(nèi)的空間利用率為×100%=×100%,故答案為:×100%。
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【題目】常溫下,CH3COOH和NH3·H2O的電離常數(shù)均為1.8×10-5mol·L-1。向20mL濃度均為0.1mol·L-1 NaOH和NH3·H2O的混合液中滴加等物質(zhì)的量濃度的CH3COOH溶液,所得混合液的電導率與加入CH3COOH溶液的體積(V)關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A. M點:c(Na+)>c(CH3COO-)>c(NH3·H2O)>c(NH4+)
B. 溶液呈中性的點處于N、P之間
C. 已知1g3≈0.5,P點的pH=5
D. P點:3[c(CH3 COO-)+ c(CH3COOH)]=2[ c(Na+)+c(NH4+)+c(NH3·H2O)]
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【題目】化學上常用AG表示溶液中的酸堿度,AG=lg。25℃時,用0.100 mol·L-1的NaOH溶液滴定20.0 mL 0.100 mol·L-1某酸(HA)溶液,AG與所加NaOH溶液的體積(V)關系如圖所示,下列說法正確的是
A. B點溶液中存在2c(H+)-2c(OH-)=c(A-)-c(HA)
B. C點時,加入NaOH溶液的體積大于20.00 mL
C. 滴定過程中應該選擇甲基橙做指示劑
D. 25℃時,該酸HA的電離平衡常數(shù)Ka=1.0×10-5.5
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【題目】右圖是學校實驗室從化學試劑商店買回的硫酸試劑標簽上的部分內(nèi)容。 據(jù)此下列說法正確的是( )
A.該硫酸試劑的物質(zhì)的量濃度為18.4 mol/L
B.稀釋該硫酸時應把水倒入硫酸中,邊倒邊攪拌
C.標準狀況下2.7 g Al與足量的該硫酸反應可得到H2 3.36 L
D.50 mL該H2SO4中加入足量的銅片并加熱,被還原的H2SO4的物質(zhì)的量為0.46 mol
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【題目】PbCO3可用于油漆、陶瓷和玻璃等工業(yè)。由方鉛礦(主要成分為PbS,含有雜質(zhì)FeS等)和軟錳礦(主要成分為MnO2)制備PbCO3的流程如下:
已知:PbCl2難溶于冷水和乙醇,易溶于熱水;各物質(zhì)的溶度積見下表。試回答下列問題:
物質(zhì) | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | PbCl2 | PbS | PbCO3 |
Ksp | 2×10-13 | 8.0×10-16 | 1×10-38 | 1.6×10-5 | 8.0×10-28 | 7.4×10-14 |
(1)PbCO3的名稱是________。
(2)步驟①中MnO2的作用是________,根據(jù)下圖分析①的最佳反應條件是________。
(3)步驟②趁熱抽濾的原因是___________________。
(4)步驟③洗滌用的試劑是____________。
(5)將濾液Y先酸化,然后加入MnO2,反應的離子方程式為__________;若反應后c(Mn2+)=0.2mol/L,進一步調(diào)節(jié)溶液的pH可分離Fe3+和Mn2+,溶液所調(diào)的pH范圍為_______[c(Fe3+)≤1×10-5 mol/L時表示Fe3+已沉淀完全]。
(6)步驟④反應的離子方程式為______________。
(7)樣品PbCO3中有少量PbCl2雜質(zhì),提純的實驗方案是________。
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【題目】FeS、FeS2在酸性條件下都能與重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液反應,還原產(chǎn)物為Cr3+,氧化產(chǎn)物都是Fe3+、SO42-。等物質(zhì)的量FeS、FeS2完全反應時,消耗氧化劑的物質(zhì)的量之比為
A.5:3B.9:17C.3:5D.3:4
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【題目】室溫下,0.1 mol·L-1的某二元酸H2A溶液中,可能存在的含A粒子(H2A、HA-、A2-)的物質(zhì)的量分數(shù)隨pH變化的關系如圖所示,下列說法正確的是( )
A. H2A的電離方程式:H2AH++HA-
B. pH=5時,在NaHA和Na2A的混合溶液中:c(HA-):c(A2-)=1:100
C. 等物質(zhì)的量濃度的NaHA和Na2A溶液等體積混合, 離子濃度大小關系為:c(Na+)>c(HA-)>c(A2-)
D. Na2A溶液必存在c(OH-)=c(H+)+c(HA-)+ 2c(H2A),各粒子濃度均大于0
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【題目】(1)用重鉻酸鉀法(一種氧化還原滴定法)可測定產(chǎn)物Fe3O4中的二價鐵含量。若需配制濃度為0.010 00 mol·L-1的K2Cr2O7標準溶液250 mL,應準確稱取________g K2Cr2O7(保留4位有效數(shù)字,已知M(K2Cr2O7)=294.0 g·mol-1)。配制該標準溶液時,下列儀器中不必要用到的有________(用編號表示)。
①電子天平②燒杯③量筒④玻璃棒⑤容量瓶⑥膠頭滴管⑦移液管
(2)金屬表面處理、皮革鞣制、印染等都可能造成鉻污染。六價鉻比三價鉻毒性高,更易被人體吸收且在體內(nèi)蓄積。
以下為廢水中鉻元素總濃度的測定方法:_______________________
準確移取25.00 mL含Cr2O72-和Cr3+的酸性廢水,向其中加入足量的(NH4)2S2O8溶液將Cr3+氧化成Cr2O72-,煮沸除去過量的(NH4)2S2O8;向上述溶液中加入過量的KI溶液,充分反應后,以淀粉為指示劑,向其中滴加0.015 mol·L-1的Na2S2O3標準溶液,終點時消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。計算廢水中鉻元素總濃度(單位:mg·L-1,寫出計算過程)。已知測定過程中發(fā)生的反應如下:
①2Cr3++3S2O82-+7H2O===Cr2O72-+6SO42-+14H+
②Cr2O72-+6I-+14H+===2Cr3++3I2+7H2O
③I2+2S2O32-===2I-+S4O62-
(3)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或堿性環(huán)境中穩(wěn)定。
測定產(chǎn)品(Na2S2O3·5H2O)純度
準確稱取W g產(chǎn)品,用適量蒸餾水溶解,以淀粉作指示劑,用0.100 0 mol·L-1碘的標準溶液滴定。反應原理為:2S2O32-+I2===S4O62-+2I-
①滴定至終點時,溶液顏色的變化:________。
②滴定起始和終點的液面位置如圖,則消耗碘的標準溶液體積為_________mL。產(chǎn)品的純度為(設Na2S2O3·5H2O相對分子質(zhì)量為M)________。
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【題目】原電池原理的發(fā)現(xiàn)是儲能和供能技術的巨大進步,是化學對人類的一項重大貢獻。
(1)現(xiàn)有如下兩個反應:A.NaOH+HCl=NaCl+H2O;B.Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,判斷能否設計成原電池A._____________,B._____________。(填“能”或“不能”)
(2)將純鋅片和純銅片圖方式插入100mL相同濃度的稀硫酸中一段時間,回答下列問題:
①下列說法正確的是_______________。
A.甲、乙均為化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置
B.乙中銅片上沒有明顯變化
C.甲中銅片質(zhì)量減少、乙中鋅片質(zhì)量減少
D.兩燒杯中溶液的pH均增大
②在相同時間內(nèi),兩燒杯中產(chǎn)生氣泡的速度:甲______________乙(填“>”、“<“或“=”)
③請寫出圖中構(gòu)成原電池的負極電極反應式_____________。
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