3.鐵、銅及其化合物在日常生產(chǎn)、生活有著廣泛的應(yīng)用.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)鐵在元素周期表中的位置是第四周期第Ⅷ族,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于分子晶體(填晶體類型).
(3)寫出CO的一種常見等電子體分子的結(jié)構(gòu)式N≡N,兩者相比較沸點(diǎn)較高的為CO(填化學(xué)式).CN-中碳原子雜化軌道類型為sp雜化,C、N、O三元素的第一電離能最大的為N(用元素符號(hào)表示).
(4)銅晶體中銅原子的堆積方式如圖1所示.
(5)M原子的價(jià)電子排布式為3s23p5,銅與M形成化合物的晶胞如圖2所示(黑點(diǎn)代表銅原子).
①該晶體的化學(xué)式為CuCl.
②已知銅和M的電負(fù)性分別為1.9和3.0,則銅與M形成的化合物屬于共價(jià)(填“離子”、“共價(jià)”)化合物.
③已知該晶體的密度為ρg•cm-3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,已知該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為體對(duì)角線的$\frac{1}{4}$,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$×1010pm(只寫計(jì)算式).

分析 (1)鐵是26號(hào)元素,位于周期表中第四周期第ⅤⅢ族;
(2)根據(jù)配合物配合物Fe(CO)x的性質(zhì)判斷晶體類型;
(3)原子數(shù)和價(jià)電子數(shù)相同的微;榈入娮芋w;根據(jù)分子的極性判斷,極性分子的沸點(diǎn)較高;根據(jù)C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)確定雜化方式;一般來(lái)說(shuō)非金屬性越強(qiáng),第一電離能越大,但是因?yàn)閜軌道半充滿體系具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性,會(huì)有特例,如N的p軌道本來(lái)就是半充滿的,O的p軌道失去一個(gè)電子才是半充滿的,所以O(shè)比N容易失去電子;
(5)根據(jù)價(jià)電子排布式判斷出X原子為Cl原子;
①利用均攤法計(jì)算得出;
②根據(jù)電負(fù)性差值判斷化合物類型;
③計(jì)算出一個(gè)晶胞中微粒數(shù),利用化合物的摩爾質(zhì)量和密度計(jì)算出晶胞邊長(zhǎng),根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知,銅原子和M原子之間的最短距離為立方體體對(duì)角線的$\frac{1}{4}$.

解答 解:(1)根據(jù)元素的質(zhì)子數(shù)可知電子數(shù)為26,其原子基態(tài)時(shí)的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2,位于周期表中第四周期第VIII族;
銅為29號(hào)元素,基態(tài)銅原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,
故答案為:第四周期第Ⅷ族;1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;
(2)配合物Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于分子晶體,
故答案為:分子晶體;
(3)原子總數(shù)相等,價(jià)電子數(shù)相等的粒子互為等電子體,所以CO的一種常見等電子體分子為氮?dú),結(jié)構(gòu)式為N≡N,對(duì)于分子晶體,相對(duì)分子質(zhì)量相近時(shí),極性越大,沸點(diǎn)越高,一氧化碳是極性分子,氮?dú)馐欠菢O性分子,所以沸點(diǎn)較高的為一氧化碳;
CN-中C原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)=1+$\frac{1}{2}$(4+1-1×3)=2,所以采取sp雜化;一般來(lái)說(shuō)非金屬性越強(qiáng),第一電離能大,但是因?yàn)閜軌道半充滿體系具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性,N的p軌道本來(lái)就是半充滿的,O的p軌道失去一個(gè)電子才是半充滿的,所以C、N、O三元素的第一電離能最大的為N,
故答案為:N≡N;CO;sp雜化;N;
(5)①某M原子的外圍電子排布式為3s23p5,則M為氯元素,由銅與M形成化合物的晶胞可知,4個(gè)銅原子都在晶胞內(nèi)部,故該晶胞中銅的個(gè)數(shù)為4,氯原子的個(gè)數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,所以該晶體的化學(xué)式為:CuCl,
故答案為:CuCl;
②電負(fù)性差值大于1.7原子間易形成離子鍵,小于1.7原子間形成共價(jià)鍵,銅與X的電負(fù)性分別為1.9和3.0,差值為1.1小于1.7,形成共價(jià)鍵,
故答案為:共價(jià);
③將大正方體分成8個(gè)小正方體,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為小正方體的體對(duì)角線的一半,1個(gè)該晶體中含有4個(gè)CuCl,則該晶體的體積為$\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}$cm3,晶胞的邊長(zhǎng)為$\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$cmcm,小正方體的邊長(zhǎng)為$\frac{1}{2}$$\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$cmcm,小正方體的體對(duì)角線是小正方體邊長(zhǎng)的$\sqrt{3}$倍,則小正方體的體對(duì)角線為$\frac{\sqrt{3}}{2}$$\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$cm,則該晶體中銅原子和M原子之間的最短距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$cm,即$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$×1010pm.
故答案為:$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$×1010

點(diǎn)評(píng) 本題考查較為綜合,涉及晶胞計(jì)算、電子排布式、第一電離能、雜化類型的判斷、配合物等知識(shí),題目難度較大,明確均攤法在晶胞計(jì)算中的應(yīng)用為解答關(guān)鍵,試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)計(jì)算能力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

14.現(xiàn)有A、B、C、D、E五種物質(zhì),并存在如圖1轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中E為黑色粉末.

利用如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行C與水的反應(yīng),回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)將分液漏斗中的水滴入試管,然后:
①在導(dǎo)管口處進(jìn)行適當(dāng)操作,觀察現(xiàn)象.
②觀察燒杯中的現(xiàn)象為:出現(xiàn)渾濁.
根據(jù)所觀察現(xiàn)象可得到的兩個(gè)結(jié)論是反應(yīng)放熱,有氧氣生成.
③寫出試管中反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.
(2)已知水與C反應(yīng)生成D及另一種化合物F,在通常狀況下,足量F的稀溶液與含溶質(zhì)為1mol的稀鹽酸完全反應(yīng)時(shí)放出a kJ的熱量,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l)△H=-akJ/mol(或H+(aq)+OH-(aq)=H2O(l)△H=-akJ/mol).
(3)在加熱條件下,某無(wú)氧酸(含有A中的一種元素)的濃溶液與E反應(yīng),生成單質(zhì)氣體X.為檢驗(yàn)X的性質(zhì),設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置:

①請(qǐng)寫出此實(shí)驗(yàn)中制備單質(zhì)氣體X的離子反應(yīng)方程式MnO2+4H++2Cl- $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O.
②實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,觀察到裝置Ⅲ中品紅試紙的紅色褪去,并未觀察到“無(wú)明顯變化”這一預(yù)期現(xiàn)象.為了達(dá)到這一預(yù)期現(xiàn)象,你認(rèn)為應(yīng)該如何改進(jìn)?在裝置II、Ⅲ之間加入一個(gè)盛有濃硫酸的洗氣瓶.
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,裝置Ⅳ中可觀察到現(xiàn)象是溶液由淺綠色變?yōu)辄S色,若滴加兩滴膠頭滴管中的試劑,觀察到溶液呈紅色,膠頭滴管中的試劑為:KSCN.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

14.研究含氮污染物的治理是環(huán)保的一項(xiàng)重要工作.合理應(yīng)用和處理氮的化合物,在生產(chǎn)生活中有重要意義.
I.污染物SO2、NOx經(jīng)O2預(yù)處理后用CaSO3懸濁液吸收,可減少尾氣中SO2、NOx的含量.T℃時(shí),O2氧化煙氣中SO2、NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為:
NO(g)+O3(g)?NO2(g)+O2(g)△H=-200.9kJ•mol-1
2NO(g)+O2(g)?2NO2(g)△H=-116.2kJ•mol-1
SO2(g)+O3(g)?SO3(g)+O2(g)△H=-241.6kJ•mol-1
(1)T℃時(shí),反應(yīng)3NO(g)+O3(g)?3NO2(g)的△H=-317.1 kJ•mol-1
(2)T℃時(shí),將0.6mol NO和0.2molO3氣體充入到2L固定容積的恒溫密閉容器中,NO的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化如圖1所示.

①T℃時(shí),反應(yīng)3NO(g)+O3(g)?3NO2(g)的平衡常數(shù)K=240.
②不能說(shuō)明反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是C(填寫字母).
A.氣體顏色不再改變       B.氣體的平均摩爾質(zhì)量不再改變
C.氣體的密度不再改變     D.單位時(shí)間內(nèi)生成O3和NO2物質(zhì)的量之比為1:3
II.NO2的二聚體N2O4是火箭中常用氧化劑.完成下列問(wèn)題:
(3)如圖2所示,A是由導(dǎo)熱材料制成的恒容密閉容器,B是一耐化學(xué)腐蝕且易于傳熱的透明氣囊.關(guān)閉K2,將各1molNO2通過(guò)K1、K3分別充入真空A、B中,反應(yīng)起始時(shí)A、B的體積相同均為aL(忽略導(dǎo)管中的氣體體積).
①容器A中到達(dá)平衡所需時(shí)間ts,達(dá)到平衡后容器內(nèi)壓強(qiáng)為起始?jí)簭?qiáng)的0.8倍,則平均化學(xué)反應(yīng)速率v(NO2)=$\frac{0.4}{at}$mol/(L•s).
②平衡后在A容器中再充入0.5mol N2O4,則重新到達(dá)平衡后,平衡混合氣中NO2的體積分?jǐn)?shù)(填“變大”、“變小”或“不變”)變小.
③在②平衡后,打開K2,重新到達(dá)新平衡,B氣囊的體積為0.8aL,則在打開K2之前,氣囊B的體積為0.9aL.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

11.化學(xué)用語(yǔ)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,下列用來(lái)表示物質(zhì)變化的化學(xué)用語(yǔ)中,正確的是( 。
A.氫氧燃料電池在堿性介質(zhì)中的負(fù)極反應(yīng)式:O2+2H2O+4e-=4OH-
B.電解飽和食鹽水時(shí),陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為:2Cl--2e-=Cl2
C.粗銅精煉時(shí),與電源正極相連的是純銅,電極反應(yīng)式為:Cu-2e-=Cu2+
D.鋼鐵發(fā)生電化學(xué)腐蝕的正極反應(yīng)式:Fe-2e-=Fe2+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

18.在反應(yīng):3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2中,
(1)當(dāng)有5mol水參加反應(yīng)時(shí),由水還原的BrF3為$\frac{4}{3}$ mol;由BrF3還原的BrF3為$\frac{2}{3}$ mol;總的被還原的BrF3為2 mol.
(2)當(dāng)有5mol水做還原劑參加化學(xué)反應(yīng)時(shí),由水還原的BrF3為$\frac{10}{3}$ mol;由BrF3還原的BrF3為$\frac{5}{3}$ mol;總的被還原的BrF3為5 mol.
(3)當(dāng)有5mol水未參加氧化還原反應(yīng)時(shí),由水還原的BrF3為$\frac{20}{9}$ mol;由BrF3還原的BrF3為$\frac{10}{9}$ mol;總的被還原的BrF3為$\frac{10}{3}$ mol.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

8.如圖表示4個(gè)碳原子相互結(jié)合的方式.小球表示碳原子,小棍表示化學(xué)鍵,假如碳原子上其余的化學(xué)鍵都是與氫結(jié)合.

(1)圖中互為同分異構(gòu)體的是:A與C;B與EFH;D與G.(填編號(hào))
(2)在如圖的有機(jī)化合物中,碳原子與碳原子之間不僅可以形成共價(jià)單鍵,還可以形成碳碳雙鍵和碳碳叁鍵;不僅可以形成碳鏈,還可以形成碳環(huán).
(3)圖中屬于烷烴的是AC (填編號(hào))

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

15.有機(jī)物A是最常用的食用油抗氧化劑,分子式為C10H12O5,可發(fā)生如圖轉(zhuǎn)化:

已知B的相對(duì)分子質(zhì)量為60,分子中只含一個(gè)甲基.C的結(jié)構(gòu)可表示為:(其中:-X、-Y均為官能團(tuán)
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)B的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為CH3CH2CH2OH;C中含有的官能團(tuán)-X的名稱為羧基,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為
(2)反應(yīng)④的反應(yīng)類型為加聚反應(yīng)
(3)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為
(4)從分子結(jié)構(gòu)上看,A作為食用油抗氧化劑的主要原因是c
a.含有苯環(huán)        b.含有羰基        c.含有酚羥基.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

12.實(shí)驗(yàn)室用如圖所示的裝置制取乙酸乙酯.
(1)在試管中配制一定比例的乙醇、乙酸和濃硫酸的混合溶液,其方法是在一個(gè)30mL的大試管中注入3 mL乙醇,再分別緩緩加入2 mL濃硫酸、3mL乙酸(乙醇和濃硫酸的加入順序不可互換).
(2)裝置中通蒸氣的導(dǎo)管應(yīng)置于飽和碳酸鈉溶液的液面上而不能插入溶液中,目的是防止溶液倒吸,造成倒吸的原因是乙醇、乙酸易溶于水.
(3)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOC2H5+H2O.
(4)飽和碳酸鈉溶液的作用是吸收除去揮發(fā)出來(lái)的乙酸和乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度.
(5)反應(yīng)時(shí)生成的乙酸乙酯密度比水小,有芳香氣味.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

13.常溫下、0.2mol/L的一元酸HA與等濃度的NaOH溶液等體積混合后(假設(shè)混合液體積為二者之和),所得溶液中部分微粒組分及濃度如圖所示,下列說(shuō)法不正確的是( 。
A.HA是弱酸B.該混合液pH>7
C.該混合溶液中:c(A-)+c(Y)=c(Na+D.圖中X表示HA,Y表示OH-,Z表示H+

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案