【題目】Fe、Co、Ni是三種重要的金屬元素;卮鹣铝袉栴}:
(1)Fe、Co、Ni在周期表中的位置為_________,基態(tài)Fe原子的電子排布式為__________。
(2)CoO的面心立方晶胞如圖所示。設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則CoO晶體的密度為______g﹒cm-3:三種元素二價氧化物的晶胞類型相同,其熔點由高到低的順序為_______。
(3)Fe、Co、Ni能與C12反應,其中Co和為Ni均生產二氯化物,由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強到弱的順序為____,Co(OH)3與鹽酸反應有黃綠色氣體生成,寫出反應的離子方程式:______。
(4)95℃時,將Ni片浸在不同質量分數(shù)的硫酸中,經4小時腐蝕后的質量損失情況如圖所示,當大于63%時,Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因為_____。由于Ni與H2SO4反應很慢,而與稀硝酸反應很快,工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應制備NiSO4。為了提高產物的純度,在硫酸中添加HNO3的方式為______(填“一次過量”或“少量多次”),此法制備NiSO4的化學方程式為_______。
【答案】第四周期第VIII族 1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2 NiO>CoO>FeO CoCl3>Cl2>FeCl3 2Co(OH)3 +6H+ +2Cl-=Cl2↑+2Co2++6H2O 隨H2SO4質量分數(shù)增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜 少量多次 3Ni +3H2SO4+2HNO3 =NiSO4+2NO↑+4H2O或Ni+H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO2↑+2H2O
【解析】
(1)根據Fe、Co、Ni的原子序數(shù)得出位置和基態(tài)Fe原子的電子排布式。
(2)根據晶胞結構計算出O2和Co2+個數(shù),根據密度公式計算;根據離子晶體鍵能和晶格能比較熔點。
(3)根據反應方程式氧化劑的氧化性大于氧化產物氧化性,Co(OH)3與鹽酸反應發(fā)生氧化還原反應生成Cl2、CoCl2、H2O。
(4)類比Fe在常溫下與濃硫酸發(fā)生鈍化,根據圖中信息得出原因;根據為了提高產物的純度,根據Ni與H2SO4反應很慢,而與稀硝酸反應很快這個信息得出添加硝酸的方法和反應方程式。
(1)Fe、Co、Ni分別為26、27、28號元素,它們在周期表中的位置為第四周期第VIII族,基態(tài)Fe原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;故答案為:第四周期第VIII族;1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;。
(2)CoO的面心立方晶胞如圖1所示。根據晶胞結構計算出O2個數(shù)為,Co2+個數(shù)為,設阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則CoO晶體的密度為;三種元素二價氧化物的晶胞類型相同,離子半徑Fe2+>Co2+>Ni2+,NiO、CoO、FeO,離子鍵鍵長越來越長,鍵能越來越小,晶格能按NiO、CoO、FeO依次減小,因此其熔點由高到低的順序為NiO>CoO>FeO;故答案為:;NiO>CoO>FeO。
(3)Fe、Co、Ni能與Cl2反應,其中Co和為Ni均生產二氯化物,根據鐵和氯氣反應生成FeCl3,氧化劑的氧化性大于氧化產物氧化性,因此氧化性:Cl2>FeCl3,氯氣與Co和為Ni均生產二氯化物,說明氯氣的氧化性比CoCl3弱,由此推斷FeCl3、CoCl3和Cl2的氧化性由強到弱的順序為CoCl3>Cl2>FeCl3,Co(OH)3與鹽酸反應有黃綠色氣體生成,發(fā)生氧化還原反應生成Cl2、CoCl2、H2O,其離子方程式:2Co(OH)3+6H++2Cl-=Cl2↑+2Co2++6H2O;故答案為:CoCl3>Cl2>FeCl3;2Co(OH)3 +6H+ +2Cl-=Cl2↑+2Co2++6H2O。
(4)類比Fe在常溫下與濃硫酸發(fā)生鈍化,根據圖中信息,當大于63%時,Ni被腐蝕的速率逐漸降低的可能原因為隨H2SO4質量分數(shù)增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜。工業(yè)上選用H2SO4和HNO3的混酸與Ni反應制備NiSO4。為了提高產物的純度,根據Ni與H2SO4反應很慢,而與稀硝酸反應很快,因此在硫酸中少量多次添加HNO3的方式來提高反應速率,反應生成NiSO4、H2O,根據硝酸濃度不同得到NO或NO2,此法制備NiSO4的化學方程式為3Ni+3H2SO4+2HNO3 =NiSO4+2NO↑+4H2O或Ni+H2SO4+2HNO3 =NiSO4+2NO2↑+2H2O;故答案為:隨H2SO4質量分數(shù)增加,Ni表面逐漸形成致密氧化膜;少量多次;3Ni +3H2SO4+2HNO3 =NiSO4+2NO↑+4H2O或Ni+H2SO4+2HNO3=NiSO4+2NO2↑+2H2O。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】2013年12月2日,“嫦娥三號”探測器由長征三號乙運載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射,首次實現(xiàn)月球軟著陸和月面巡視勘察。“長征”系列火箭用偏二甲肼(C2H8N2)作燃料,四氧化二氮作氧化劑,生成氮氣和二氧化碳氣體。
(1)寫出反應的化學方程式:_____________________________________________。
(2)該反應是________(填“放熱”或“吸熱”)反應,反應物的總能量________(填“大于”“小于”或“等于”)生成物的總能量,斷開化學鍵________的總能量小于形成化學鍵________的總能量(填“吸收”或“放出”)。
(3)如果一個反應可以分幾步進行,則各分步反應的反應熱之和與該反應一步完成時的反應熱是相同的,這個規(guī)律稱為蓋斯定律。據此回答下列問題。
已知:Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)+10H2O(g)ΔH1=+532.36kJ·mol-1
Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3·H2O(s)+9H2O(g) ΔH2=+473.63kJ·mol-1
寫出Na2CO3·H2O脫水反應的熱化學方程式____________________。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】第ⅤA族元素的原子R與A原子結合形成RA3氣態(tài)分子,其立體結構呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時,分子結構如圖所示,下列關于RCl5分子的說法中不正確的是( )
A.并不是每個原子都達到8電子穩(wěn)定結構
B.鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°幾種
C.RCl5受熱后會分解生成分子RCl3,RCl5和RCl3都是極性分子
D.分子中5個R—Cl鍵鍵能不都相同
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【題目】熔融鈉-硫電池性能優(yōu)良,是具有應用前景的儲能電池。下圖中的電池反應為(x=5~3,難溶于熔融硫),下列說法錯誤的是
A.Na2S4的電子式為
B.放電時正極反應為
C.Na和Na2Sx分別為電池的負極和正極
D.該電池是以為隔膜的二次電池
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【題目】下列描述中正確的是
A. CS2為V形的極性分子
B. ClO3—的空間構型為平面三角形
C. SF6中有6對相同的成鍵電子對
D. SiF4和SO32—的中心原子均為sp2雜化
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【題目】在足量濃硝酸中加入3.84gCu片,反應完全后,將產生的氣體(只含有一種氣體)通入800mLH2O中充分反應,設反應前后溶液體積不變。
(1)寫出產生的氣體通入水中的化學反應方程式,并指出氧化劑與還原劑質量之比___;
(2)試求將氣體通入水中充分反應后得到的溶液的物質的量濃度___。
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【題目】金屬晶體的原子堆積方式常有以下四種,請認真觀察模型(見圖),回答下列問題:
(1)四種堆積模型的堆積名稱依次是________、________、________、________。
(2)甲堆積方式中的空間利用率為________,只有金屬________采用這種堆積方式。
(3)乙與丙中兩種堆積方式中金屬原子的配位數(shù)________(填“相同”或“不相同”);乙中的空間利用率為________。
(4)采取丁中堆積方式的金屬通常有________(任寫三種金屬元素的符號),每個晶胞中所含有的原子數(shù)為________。
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【題目】已知某有機物A的紅外光譜和核磁共振氫譜如圖所示,下列說法中錯誤的是( )
A.由紅外光譜可知,該有機物中至少有三種不同的化學鍵
B.由核磁共振氫譜可知,該有機物分子中有三種不同化學環(huán)境的氫原子
C.僅由其核磁共振氫譜無法得知其分子中的氫原子總數(shù)
D.若A的化學式為C2H6O,則其結構簡式為CH3—O—CH3
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