【題目】鎳(Ni)是一種重要的金屬,在材料科學等領域有廣泛應用。
(1)Ni在元素周期表中的位置是_____,其價電子層中有_______個未成對電子。
(2)鎳易形成配合物,如:Ni(CO)4、[Ni(NH3)6]2+等。
①Ni(CO)4熔點為-19.3℃,沸點43℃,則其熔、沸點較低的原因是_____________。
②其分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為_____________________。
③寫出一種與配體CO互為等電子體的陰離子符號_____________________。
④[Ni(NH3)6]2+中配體NH3中N原子的雜化類型為_______________,若[Ni(NH3)6]2+為正八面體構(gòu)型,則[Ni(CO)2(NH3)4]2+的結(jié)構(gòu)有________________種。
(3)金屬Ni與富勒烯(C60)可制備一種低溫超導材料,晶胞如圖所示, Ni 原子位于晶胞的棱上與內(nèi)部,該超導材料的化學式為____。
(4)NiO的晶體結(jié)構(gòu)與氯化鈉的晶體結(jié)構(gòu)相同。將NiO晶體在氧氣中加熱,部分Ni2+被氧化為Ni3+,晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生鎳離子缺位的缺陷,其組成為Ni0.97O,但晶體仍保持電中性,則晶體中Ni2+與Ni3+離子的數(shù)目之比為______;若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為d g·cm-3,則該晶胞中最近的O2-之間的距離為_______________pm。
【答案】 第四周期,第Ⅷ族 2 Ni(CO)4屬于分子晶體,分子間以范德華力結(jié)合,較弱,容易被破壞 1∶1 CN- (或C22-) sp3雜化 2 Ni3C60 91∶6 ××1010或×1010
【解析】(1)Ni的原子數(shù)序為28,位于周期表第四周期第Ⅷ族,原子核外電子排布為1s22s22p63s23p63d84s2,3d能級有2個未成對的電子;(2)①Ni(CO)4屬于分子晶體,分子間以范德華力結(jié)合,較弱,容易被破壞,故其熔、佛點較低;②Ni(CO)4分子中含有4+4=8個σ鍵和個π鍵,所以其數(shù)目之比為1:1;③CO為2原子分子,電子數(shù)為14,對應的等電子體為CN- 或C22- ;④NH3中N原子形成3個δ鍵,孤電子對數(shù)為=1,則為sp3雜化;氨氣中含有氫鍵,易液化,且汽化時吸收大量的熱,可用于制冷劑,對應的同分異構(gòu)體中,正八面體的兩個頂點可以是CO或NH3,有2中結(jié)構(gòu);(3)該晶胞中Ni原子的個數(shù)為12×+8+1=12;在該晶胞中含有的C60的個數(shù)是:8×+6×=4,n(Ni):n(C60)=12:4=3:1,所以該材料的化學式為Ni3C60;(4)設1mol Ni0.97O中含Ni2+xmol,Ni3+ (0.97-x)mol,根據(jù)晶體仍呈中性,可知2x+3(0.97-x)=2,x=0.91mol,(0.97-x)mol=0.06mol,即晶體中Ni2+與Ni3+離子的數(shù)目之比為0.91mol:0.06mol=91:6;每個晶胞中氧原子個數(shù)為4,鎳原子個數(shù)為4,若阿伏伽德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為d g·cm-3,則晶胞的體積為V== ,晶胞的邊長為cm=×1010 pm,該晶胞中最近的O2-之間的距離為邊長的倍,故為××1010 pm。
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【題目】(1)CO2的摩爾質(zhì)量為_________,3.01×1023個CO2的質(zhì)量為_________,在標準狀況下其體積為_________;
(2)用98%的濃硫酸(ρ=1.84 g/cm3)配制1 mol/L的稀硫酸l00mL,配制過程中需量取濃硫酸_________mL(保留兩位有效數(shù)字);
(3)已知離子反應:RO3n﹣+6I﹣+6H+═R﹣+3I2+3H2O,推斷:n=_________,R元素在RO3n﹣中的化合價是_________。
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【題目】實驗室可利用環(huán)己醇的氧化反應制備環(huán)己酮,反應原理和實驗裝置(部分夾持裝置略去)如下:
有關(guān)物質(zhì)的物理性質(zhì)見下表。
物質(zhì) | 沸點(℃) | 密度(g·cm-3,20℃) | 溶解性 |
環(huán)己醇 | 161.1(97.8)* | 0.96 | 能溶于水和醚 |
環(huán)己酮 | 155.6(95.0)* | 0.95 | 微溶于水,能溶于醚 |
水 | 100.0 | 1.0 |
*括號中的數(shù)據(jù)表示該有機物與水形成的具有固定組成的混合物的沸點。
實驗中通過裝置B將酸性Na2Cr2O7溶液加到盛有10mL環(huán)己醇的A中,在55~60℃進行反應。反應完成后,加入適量水,蒸餾,收集95~100℃的餾分,得到主要含環(huán)己酮粗品和水的混合物。
(1)裝置D的的名稱是為__________________。
(2)酸性Na2Cr207溶液氧化環(huán)己醇反應的△H<0,反應劇烈將導致體系溫度迅速上升,副反應增多。
①如何滴加酸性Na2Cr2O7溶液__________________________________;
②蒸餾不能分離環(huán)己酮和水的原因是_____________________________________。
(3)環(huán)己酮的提純需要經(jīng)過以下一系列的操作:
a. 蒸餾、除去乙醚后,收集151~156℃餾分
b. 水層用乙醚(乙醚沸點34.6℃,易燃燒)萃取,萃取液并入有機層
c. 過濾
d. 往液體中加入NaCl固體至飽和,靜置,分液
e. 加入無水MgSO4固體,除去有機物中少量的水
① 上述提純步驟的正確順序是______________________________;
② b中水層用乙醚萃取的目的是______________________________________;
③ 上述操作c、d中使用的玻璃儀器除燒杯、錐形瓶、玻璃棒外,還需要的玻璃儀器有_____________,操作d中,加入NaCl固體的作用是______________________________。
(4)恢復至室溫時,分離得到純產(chǎn)品體積為6mL,則環(huán)己酮的產(chǎn)率為______________。
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【題目】現(xiàn)有甲、乙、丙三名同學分別進行氫氧化鐵膠體的制備實驗。
甲同學:向1 mol·L-1的氯化鐵溶液中加少量氫氧化鈉溶液。
乙同學:直接加熱飽和FeCl3溶液。
丙同學:向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴氯化鐵飽和溶液,繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色,停止加熱。
試回答下列問題:
(1)其中操作正確的同學是____________,若丙同學實驗中不停止加熱,會看到___________。
(2)氫氧化鐵膠體制備的化學方程式為_______________________________;
(3)證明有氫氧化鐵膠體生成利用的膠體性質(zhì)是_______,提純所制氫氧化鐵膠體常用的方法是________。
(4)利用氫氧化鐵膠體進行實驗:
①將其裝入U形管內(nèi),用石墨作電極,通電一段時間后發(fā)現(xiàn)與電源負極相連的電極區(qū)附近的顏色逐漸變深,這表明氫氧化鐵膠體微粒帶__________(填“正”或“負”)電荷;
②若向其中加入飽和硫酸鈉溶液,產(chǎn)生的現(xiàn)象是________________________;
③若向其中逐滴加入稀鹽酸,產(chǎn)生的現(xiàn)象是__________________________。
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【題目】把7.4 g Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3組成的混合物溶于水配成100mL溶液,其中c(Na+)=0.6mol/L。若把等質(zhì)量的混合物加熱至恒重,殘留物的質(zhì)量是
A. 5.28g B. 2.12g C. 4.22g D. 3.18g
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【題目】火柴頭上通常含有氯酸鉀、二氧化錳、硫等物質(zhì)。某同學欲檢驗火柴燃燒后的氣體中是否含有CO2,他應采用下列方法中的。ǎ
A.通入澄清的石灰水中B.先通入足量NaHCO3溶液中,再通入澄清石灰水中
C.通入品紅溶液中D.先通入足量溴水中,再通入澄清石灰水中
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【題目】第四周期的 Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn 等許多金屬能形成配合物。
(1)NH3 是一種很好的配體,氨氣分子是_____(填“極性”或“非極性”)分子,NH3 的沸 點_____(填“高于”“等于”或“低于”)AsH3。
(2)科學家通過 X 射線測得膽礬的結(jié)構(gòu)示意圖可簡單表示如下:
圖中虛線表示的作用力為_________________________。
(3)膽礬溶液與氨水在一定條件下可以生成 Cu(NH3)4SO4H2O 晶體。在 Cu(NH3)4SO4·H2O 晶體中,含 有的原子團或分子有:[Cu(NH3)4]2+、NH3、 SO42 、H2O,[Cu(NH3)4]2+為平面正方形結(jié)構(gòu),則 VSEPR 模型為四面體結(jié)構(gòu)的原子團或分子是_____________,其中心原子的雜化軌道類型是________________ 。
(4)金屬鎳粉在 CO 氣流中輕微加熱,生成無色揮發(fā)性液態(tài) Ni(CO)4,呈正四面體構(gòu)型。Ni(CO)4 易溶于_____________________ (填編號)。
a . 水 b. 四氯化碳 c. 苯 d. 硫酸鎳溶液
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【題目】已知X、Y和Z三種元素的原子序數(shù)之和等于42。X元素原子的4p軌道上有3個未成對電子,Y元素原子的最外層2p軌道上有2個未成對電子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成負一價離子,下列說法正確的是 ( )
A. X元素原子基態(tài)時的電子排布式為[Ar]4s24p3 B. X元素是第四周期第ⅤA族元素
C. Y元素原子的電子排布式為1s22s22p2 D. Z元素具有兩性
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