【題目】根據(jù)最新報(bào)道,貴州發(fā)現(xiàn)超大型錳礦,整個(gè)礦區(qū)資源量超兩億噸。錳礦是繼鐵礦、鋁礦之后,排在第三位的金屬礦產(chǎn),屬國(guó)家戰(zhàn)略緊鐵礦產(chǎn)之一,在電池、磁性新材料等方面都有廣泛應(yīng)用。中國(guó)是全球最大的錳礦石和錳系材料生產(chǎn)、清費(fèi)大國(guó),回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)錳原子的價(jià)層電子排布式為_________。
(2)銅錳氧化物(CuMn2O4) 能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
①CO 和N2 互為等電于體。CO 分子中σ鍵和π鍵數(shù)目之比為________。
②HCHO分子的H-C-H 鍵角______(填“大于”“小于”或“等于”)CO2的鍵角,理由是__________。
③ 向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶被中加入Na2CO3溶液,所得沉淀經(jīng)高溫灼燒,可制得CuMn2O4。CO32-的空間構(gòu)型是____________。
(3)晶體熔點(diǎn): Fe2O3晶體______Al2O3晶體(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
(4)錳、鐵的第三電離能(I3) 較大的是_______(填素符號(hào))。
(5) 鋁晶胞如圖26甲所示。鋁晶胞中,鋁原子的配位數(shù)為________。已知鋁的晶體密度為ρ g·cm-3,N A代表阿伏加德羅常數(shù)的值,設(shè)鋁原子的半徑為rpm,則r=_______。
(6)錳晶胞如圖乙所示。已知錳晶胞參數(shù)為a nm。設(shè)錳晶胞中兩個(gè)錳原子核之間最短距離為dnm,則d=_____。錳晶胞中Mn 的空間利用率φ=____________。
【答案】 3d54s2 1︰2 小于 HCHO中C為sp2雜化,CO2中C為sp雜化 < 平面三角形 氧化鋁、氧化鐵都是離子晶體,鋁離子半徑小于鐵離子,氧化鋁的晶格能較大 Mn 12
【解析】(1)錳是25號(hào)元素,3d和4s上的電子是其價(jià)電子,根據(jù)構(gòu)造原理知其價(jià)電子排布式為:3d54s2 ;(2)①CO與N2結(jié)構(gòu)相似,CO分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為1:2;②HCHO中C為sp2雜化,CO2中C為sp雜化,在中心原子無(wú)孤對(duì)電子的情況下,sp雜化鍵角為180°,sp2雜化鍵角為120°,故HCHO分子的H-C-H鍵角小于CO2的鍵角;③CO32-中C原子形成3個(gè)δ鍵,沒(méi)有孤電子對(duì),則應(yīng)為平面三角形;(3)氧化鋁、氧化鐵都是離子晶體,鋁離子半徑小于鐵離子,氧化鋁的晶格能較大,故晶體熔點(diǎn):Fe2O3晶體<Al2O3晶體;(4)鐵、錳的價(jià)電子排布式分別為3d64s2、3d54s2,當(dāng)錳失去2e后3d軌道為半滿,所以失去第三個(gè)電子所需的能量高,故錳、鐵的第三電離能(I3)較大的是Mn;(5)鋁為面心立方最密堆積,配位數(shù)為12;設(shè)晶胞邊長(zhǎng)為,面對(duì)角線(即4個(gè)原子半徑),,根據(jù),;(6)設(shè)錳原子的半徑為 nm,體對(duì)角線(即4個(gè)原子半徑), ,兩原子核間最短距離是頂角到體心的距離(即2個(gè)原子半徑),。錳晶胞中錳的空間利用率等于兩個(gè)錳原子的體積除以立方體的體積,即(或68%)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】“結(jié)晶玫瑰”是具有強(qiáng)烈玫瑰香氣的結(jié)晶型固體香料,在香料和日用化工產(chǎn)品中具有廣闊的應(yīng)用價(jià)值。其化學(xué)名稱為“乙酸三氯甲基苯甲酯”,目前國(guó)內(nèi)工業(yè)上主要使用以下路徑來(lái)合成結(jié)晶玫瑰:
I.由苯甲醛和氯仿合成三氯甲基苯基甲醇。
Ⅱ.三氯甲基苯基甲醇與乙酸酐發(fā)生乙酰化反應(yīng)制得“結(jié)晶政瑰”。
已知:
三氯甲基苯基甲醇 | 相對(duì)分子質(zhì)量:225.5。無(wú)色液體。不溶于水,密度比水大,溶于乙醇 |
乙酸酐 | 無(wú)色液體。與水反應(yīng)生成乙酸,溶于乙醇 |
“結(jié)晶玫瑰” | 相對(duì)分子質(zhì)量:267.5。白色晶體。熔點(diǎn):88℃。不溶于水,溶于乙醇 |
具體實(shí)驗(yàn)步驟如下:
I.由苯甲醛和氯仿合成三氯甲基苯基甲醇。
步驟一:裝置如圖所示。依次將苯甲醛、氯仿加入三頸燒瓶中,儀器A中加入KOH和助溶劑。滴加A中試劑并攪拌,開(kāi)始反應(yīng)并控制在一定溫度下進(jìn)行。
步驟二:反應(yīng)結(jié)束后,將混合物依次用5%的鹽酸、蒸餾水洗滌。
步驟三:將洗滌后的混合物蒸餾,除去其他有機(jī)雜質(zhì),加無(wú)水琉酸鎂,過(guò)濾。濾液即為粗制三氯甲基萃基甲醇。
Ⅱ.三氯甲基苯基甲醇與乙酸酐發(fā)生乙;磻(yīng)制得“結(jié)晶玫瑰”。
步驟四:向另一三頸瓶中加入制備的三氯甲基苯基甲醇、乙酸酐,并加入少量濃硫酸催化反應(yīng),加熱控制反應(yīng)溫度在90℃~110℃之間。
步驟五:反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)液倒入冰水中,冷卻結(jié)晶獲得“結(jié)晶玫瑰”。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)儀器A的名稱是_________。實(shí)驗(yàn)裝置B中,冷凝水應(yīng)從_____口進(jìn)(填“a”或“b”)。
(2)步驟二中,用5%的鹽酸洗滌的主要目的是___________。在洗滌、分液操作中,應(yīng)充分振蕩,然后靜置,待分層后有機(jī)層應(yīng)___________ (填序號(hào))。
A.直接從上口倒出
B.先將水層從上口倒出,再將有機(jī)層從下口放出
C.直接從下口放出
D.先將水層從下口放出,再將有機(jī)層從下口放出
(3)步驟三中,加入無(wú)水硫酸鎂的目的是___________。若未加入無(wú)水硫酸鎂,直接將蒸餾所得物質(zhì)進(jìn)行后續(xù)反應(yīng),會(huì)使“結(jié)晶玫瑰”的產(chǎn)率偏______(填“高”或“低”),其原因是___________ (利用平衡移動(dòng)原理解釋)。(已知Ⅱ的具體反應(yīng)如圖所示)
(4)步驟四中,加料時(shí),應(yīng)先加入三氯甲基苯基甲醇和乙酸酐,然后慢慢加入濃硫酸并攪拌,主要是為了__________。加熱反應(yīng)時(shí),為較好的控制溫度,最適宜的加熱方式為_____(填“水浴加熱”或“油浴加熱”)。
(5)22.55g三氟甲基苯基甲醇與足量乙酸酐充分反應(yīng)得到結(jié)晶玫瑰21.40g,則產(chǎn)率是_____。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述不正確的是( )
A. 質(zhì)量相等的O2和O3中所含原子數(shù)相等
B. 物質(zhì)的量相等的O2和O3中含分子數(shù)相等
C. 質(zhì)量相等的CO和CO2中所含碳原子數(shù)相等
D. 物質(zhì)的量相等的CO和CO2中含碳原子數(shù)相等
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】常溫下,將pH=1的硫酸溶液平均分成兩等份,一份加入適量水,另一份加入與該硫酸溶液物質(zhì)的量濃度相同的NaOH溶液,兩者pH都升高了1。則加入水和加入NaOH溶液的體積比約為( )
A. 11∶1 B. 10∶1 C. 6∶1 D. 5∶1
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( )
A. 濃度均為0.1 mol·L-1的氨水和鹽酸等體積混合后:c(H+)=c(OH-)+c(NH3·H2O)
B. 等濃度的碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液混合后:c(CO)<c(HCO)
C. 在NaHB溶液中一定有:c(Na+)=c(HB-)+2c(B2-)
D. Na2CO3溶液中:2c(Na+)=c(CO)+c(HCO)+c(H2CO3)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列敘述中,正確的是( )
A.在氧化還原反應(yīng)中,肯定有一種元素被氧化,另一種元素被還原
B.得電子越多的氧化劑,其氧化性就越強(qiáng)
C.陽(yáng)離子只有氧化性,陰離子只有還原性
D.有單質(zhì)參加的反應(yīng)不一定屬于氧化還原反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】磷單質(zhì)及其化合物有著廣泛應(yīng)用。
(1)在1.0 L密閉容器中放入0.10mol PCl5(g),一定溫度進(jìn)行如下反應(yīng):PCl5(g)PCl3(g)+Cl2(g) ΔH1
反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p/100kPa)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
回答下列問(wèn)題:
①PCl3的電子式為_______。
②T1溫度下,反應(yīng)平衡常數(shù)K=______。
③T1___T2(填“>”、“<”或“=”,下同),PCl5的平衡轉(zhuǎn)化率α1(T1) __α2(T2)。
(2)PCl5、PCl3可轉(zhuǎn)化為H3PO4、H3PO3。已知下列熱化學(xué)方程式:
PCl5(g)+4H2O(l) = H3PO4(aq)+5HCl(aq) ΔH2
PCl3(g)+3H2O(l) = H3PO3(aq)+3HCl(aq) ΔH3
H3PO3(aq)+Cl2(g)+H2O(l) = H3PO4(aq)+2HCl(aq) ΔH4
則ΔH4= ______。(用ΔH1、ΔH2、ΔH3表示)
(3)次磷酸鈷[Co(H2PO2)2]廣泛用于化學(xué)鍍鈷,以金屬鈷和次磷酸鈉為原料,采用四室電滲析槽電解法制備,原理如下圖。
①Co的電極反應(yīng)式為______________,A、B、C為離子交換膜,其中B為__________離子交換膜(填“陽(yáng)”或“陰”)。
②次磷酸(H3PO2)為一元弱酸,次磷酸鈉溶液中離子濃度由大到小的順序是__________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】ClO2和NaClO2均具有漂白性,工業(yè)上用ClO2氣體制NaClO2的工藝流程如圖所示。
下列說(shuō)法不正確的是
A. 步驟a的操作包括過(guò)濾、洗滌和干燥
B. 吸收器中生成NaClO2的離子方程式:2ClO2+H2O2=2C1O2-+O2↑+2H+
C. 工業(yè)上可將ClO2制成NaClO2固體,便于貯存和運(yùn)輸
D. 通入空氣的目的是驅(qū)趕出ClO2,使其被吸收器充分吸收
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】燃煤煙氣中含有大量SO2和NO。某科研小組研究臭氧氧化-堿吸收法同時(shí)脫除SO2和NO工藝,氧化過(guò)程反應(yīng)原理及反應(yīng)熱、浯化能數(shù)據(jù)如下:
反應(yīng)I: NO(g)+O3(g) NO2(g)+ O2(g) △H1=-200.9kJ/mol' Ea1=3.2 kJ/mol.
反應(yīng)Ⅱ:SO2(g))+ O3(g)SO3(g)+O2(g) △H2=-241.6kJ/mol Ea2= 58 kJ/mol
已知該體系中溫度80℃以上臭氧發(fā)生分解反應(yīng):2O3(g) 3O2(g) 請(qǐng)回答:
(1)已知反應(yīng)I在低溫下自發(fā)進(jìn)行,則該反應(yīng)的熵變△S___________0(填“大于”或“小于”)。
(2)其它條件不變,每次向反應(yīng)器中充入含1.0 mol NO、10 mol SO2的模擬煙氣和2.0 molO3,改變溫度,反應(yīng)相同時(shí)間后體系中NO和SO2的轉(zhuǎn)化率如圖所示:
①由圖1可知相同溫度下NO的轉(zhuǎn)化率遠(yuǎn)高于SO2,結(jié)合題中數(shù)據(jù)分析其可能原因_________。
②100℃、反應(yīng)相同時(shí)間t時(shí)O3的分解率達(dá)10%,則體系中剩余O3的物質(zhì)的量是______mol。
③下列說(shuō)法正確的是_______。
A.P點(diǎn)一定為平衡狀態(tài)點(diǎn)
B.溫度高于200℃后,NO和SO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高顯著下降、最后幾乎為零
C.其它條件不變,若縮小反應(yīng)器的容積可提高NO和SO2的轉(zhuǎn)化率
D.臭氧氧化過(guò)程不能有效地脫除SO2,但后續(xù)步驟堿吸收可以有效脫硫
(3)150℃條件下,向反應(yīng)器中充入含1molNO、1molSO2的模擬煙氣,在圖2中分別畫(huà)出NO和SO2的物質(zhì)的量隨O3量的變化曲線。________
(4)工業(yè)上可以通過(guò)電解NO制備NH4NO3,原理如圖3所示。寫(xiě)出電解過(guò)程陽(yáng)極的電極反應(yīng)式_______。
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