【題目】Fe、Ni、Pt在周期表中同族,該族元素的化合物在科學研究和實際生產(chǎn)中有許多重要用途。
(1)①Fe在元素周期表中的位置為________。
②已知FeO晶體晶胞結構如NaCl型,Fe2+的價層電子排布式為________,陰離子的配位數(shù)為_______。
③K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第二周期元素的電負性由小到大的順序是_______。
④把氯氣通入黃血鹽(K4[Fe(CN)6])溶液中,得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]),該反應的化學方程式為________。
(2)鉑可與不同的配體形成多種配合物。分子式為[Pt(NH3)2Cl4]的配合物的配體是______;該配合物有兩種不同的結構,其中呈橙黃色的物質的結構比較不穩(wěn)定,在水中的溶解度大;呈亮黃色的物質的結構較穩(wěn)定,在水中的溶解度小,下圖圖1所示的物質中呈亮黃色的是______(填“A”或“B”),理由是________。
(3)金屬鎳與鑭(La)形成的合金是一種良好的儲氫材料,其晶胞結構如上圖圖2所示。儲氫原理為:鑭鎳合金吸咐H2,H2解離為H儲存在其中形成化合物。若儲氫后,氫原子占據(jù)晶胞中上下底面的棱心和上下底面的面心,則形成的儲氫化合物的化學式為_______。
【答案】第四周期Ⅷ族 3d6 6 C<N<O 2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl NH3、Cl- A A的結構對稱程度高,較穩(wěn)定,為非極性分子,根據(jù)相似相溶原理,A在水中的溶解度小 LaNi5H3
【解析】
(1)①Fe是26號元素,根據(jù)核外電子排布規(guī)律,結合原子結構與元素在周期表的位置判斷其位置;
②Fe2+是Fe原子失去2個電子形成的,根據(jù)原子的構造原理可得其價層電子排布式;
③K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第二周期元素有C、N、O,根據(jù)元素的非金屬性越強,其電負性就越大分析比較元素的電負性的大。
④氯氣有氧化性,會把黃血鹽(K4[Fe(CN)6])氧化為得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]);
(2)分子式為Pt(NH3)2Cl4的配合物的配體是NH3、Cl-;
結構對稱正負電荷中心重合的A為非極性分子、正負電荷中心不重合的B為極性分子,水是極性分子,極性分子的溶質易溶于極性分子的溶劑;
(3)用均攤法計算每個晶胞中含有的各種元素的原子個數(shù),得到其化學式。
(1)①Fe是26號元素,核外電子排布是2、8、14、2,因此其在元素周期表的位置是第四周期第VIII族;
②Fe2+是Fe原子失去2個電子形成的,根據(jù)原子的構造原理可得Fe2+的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d6,所以其價層電子排布式為3d6;FeO晶體晶胞結構如NaCl型,在O2-周圍距離相等且最近的有6個Fe2+,在Fe2+周圍距離相等且最近的有6個O2-,所以O2-的配位數(shù)是6;
③在K3[Fe(CN)5NO]的組成元素中,屬于第二周期元素有C、N、O,由于元素的非金屬性越強,其電負性就越大,元素的非金屬性O>N>C,所以元素的電負性由小到大的順序是C<N<O;
④氯氣有氧化性,會把黃血鹽(K4[Fe(CN)6])氧化為得到赤血鹽(K3[Fe(CN)6]),該反應的化學方程式為:2K4[Fe(CN)6]+Cl2=2K3[Fe(CN)6]+2KCl;
(2)根據(jù)圖1,可知該物質的配體為NH3和Cl-,橙黃色在水中的溶解度較大,水為極性分子,根據(jù)相似相溶,橙黃色也為極性分子,A為對稱結構,屬于非極性分子;B為非對稱結構,屬于極性分子,則橙黃色的配合物為B,亮黃色的為A;
(3)根據(jù)晶胞結構,可用均攤法計算其化學式,La:8=1,Ni的原子個數(shù)為8+1=5,H原子的個數(shù)為8+2=3,所以其化學式為LaNi5H3。
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【題目】用納米Fe/Ni復合材料能去除污染水體的NO3,Ni不參與反應。離子在材料表面的活性位點吸附后發(fā)生反應,活性位點被其他附著物占據(jù)會導致速率減慢(NH4+無法占據(jù)活性位點)。反應過程如圖所示:
(1)酸性環(huán)境中,納米Fe/Ni去除NO3分兩步,將步驟ii補充完整:
ⅰ.NO3+Fe+2H+=NO2+Fe2++H2O
ⅱ.□ +□ +□H+=□Fe2++□ +□ ______
(2)初始pH=2.0的廢液反應15min后,出現(xiàn)大量白色絮狀物,過濾后很快變成紅褐色,結合化學用語解釋整個變化過程的原因_________。
(3)水體初始pH會影響反應速率,不同pH的硝酸鹽溶液與納米Fe/Ni反應時,溶液中隨時間的變化如圖1所示。(注:c0(NO3)為初始時NO3的濃度。)
①為達到最高去除率,應調(diào)水體的初始pH=______。
②t<15min,pH=2.0的溶液反應速率最快,t>15min,其反應速率迅速降低,原因分別是_______。
(4)總氮量指溶液中自由移動的所有含氮微粒濃度之和,納米Fe/Ni處理某濃度硝酸鹽溶液時,隨時間的變化如圖2所示。40min時總氮量較初始時下降,可能的原因是_____。
(5)利用電解無害化處理水體中的NO3,最終生成N2逸出。其裝置及轉化圖如圖所示:
①陰極的電極反應式為___________。
②生成N2的離子方程式為_________。
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【題目】微生物燃料電池是指在微生物的作用下將化學能轉化為電能的裝置。某微生物燃料電池的工作原理如圖所示,下列說法正確的是
A. 電子從b流出,經(jīng)外電路流向a
B. HS-在硫氧化菌作用下轉化為SO42-的反應是HS-+4H2O-8e-=SO42-+9H+
C. 如果將反應物直接燃燒,能量的利用率不會變化
D. 若該電池電路中有0.4mol電子發(fā)生轉移,則有0.5molH+通過質子交換膜
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【題目】有機物A、B、C、D、E之間發(fā)生如下的轉化:
(1)寫出D分子中官能團的名稱:_____,C物質的結構簡式:____.
(2)向A的水溶液中加入新制的Cu(OH)2并加熱時產(chǎn)生的實驗現(xiàn)象是__________.
(3)請寫出下列轉化的化學反應方程式:
①(C6H10O5)n→A:_____; ②乙烯生成聚乙烯:_____.
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【題目】A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素,其原子半徑與最外層電子數(shù)的關系如下圖1。E原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍,D離子核外電子排布與C2-相同。
試回答:
(1)元素E在元素周期表中的位置是___________________。
(2)與元素D離子所含電子數(shù)和質子數(shù)均相同的微粒是________________。(用化學式作答,下同)
(3)B和E最高價氧化物對應的水化物,酸性較弱的_________________。若用上圖2中裝置驗證這兩種酸的酸性強弱,則在裝置中加入的試劑分別為:Ⅰ___________,Ⅱ__________,觀察到的實驗現(xiàn)象是________________________。
(4)由以上五種元素組成的物質,其組成和結構信息如下表:
物質 | 組成和結構信息 |
a | 含有A、C、D的鹽 |
b | C、D組成的化合物,且原子數(shù)之比為1∶1 |
c | 化學組成為AC2 |
①a含有的化學鍵有___________________________________;
②b與c反應的化學方程式為_________________________________。
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【題目】斷開1 mol AB(g)分子中的化學鍵使其分別生成氣態(tài)A原子和氣態(tài)B原子所吸收的能量稱為A—B鍵的鍵能。下表列出了一些化學鍵的鍵能E:
化學鍵 | H—H | Cl—Cl | O===O | C—Cl | C—H | O—H | H—Cl |
E/kJ·mol-1 | 436 | 247 | x | 330 | 413 | 463 | 431 |
請回答下列問題:
如圖表示某反應的能量變化關系,則此反應為________(填“吸熱”或“放熱”)反應,其中ΔH=______________(用含有a、b的關系式表示)。
若圖示中表示反應 H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJ·mol-1,則b=________kJ·mol-1,x=__________。
(3)歷史上曾用“地康法”制氯氣,這一方法是用CuCl2作催化劑,在450 ℃利用空氣中的氧氣跟氯化氫反應制氯氣。反應的化學方程式為___________________________________。若忽略溫度和壓強對反應熱的影響,根據(jù)上題中的有關數(shù)據(jù),計算當反應中有1 mol電子轉移時,反應的能量變化為______________。
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【題目】在密閉系統(tǒng)中有反應C(s)+CO2(g) 2CO(g),能使反應速率加快的措施是
①通過減小容器體積增大壓強 ②升高溫度 ③將炭粉碎 ④通入CO2 ⑤增加炭的量 ⑥恒容條件下通入N2使得壓強增大
A. ①②③⑥B. ①②④⑥C. ①②③④D. ①②③④⑤
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【題目】常溫下,用0.10 mol·L-1鹽酸分別滴定20.00 mL濃度均為0.10 mol·L-1 CH3COONa溶液和NaCN溶液,所得滴定曲線如右圖(忽略體積變化)。下列說法正確的是
A. 溶液中陽離子的物質的量濃度之和:點②等于點③
B. 點①所示溶液中:c(CN—)+ c(HCN)=2c(Cl—)
C. 點②所示溶液中:c(Na+)> c(Cl-)> c(CH3COO-)> c(CH3COOH)
D. 點④所示溶液中:c(Na+)+ c(CH3COOH)+ c(H+)>0.10 mol·L-1
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【題目】聚丙烯是日常生活中用途非常廣泛的一種塑料,下列說法不正確的是
A. 單體是:CH3-CH=CH2
B. 鏈節(jié)是:-CH3-CH-CH2-
C. 平均相對分子質量=42×n(n為聚合度)
D. 是一種難降解的塑料
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