铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1) 已知铁是26号元素,写出Fe的价层电子电子排布式________。已知自然界丰度最大的铁的同位素是中子数为30的铁原子,则该种同位素符号________。
(2) Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道,因此能与一些分子或离子形成配合物,则与之形成配合物的分子的配位原子应具备的结构特征是________。Fe(CO)3一种配合物,可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂,其配体是CO分子。写出CO的一种常见等电子体分子的结构式________;两者相比较,沸点较髙的是________填分子式)。
(3) 1183K以下纯铁晶体的晶胞如图1所示,1183K以上则转变为图2所示晶胞,在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。
①图1和图2中,铁原子的配位数之比为________。
②空间利用率是指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中占有的体积百分比,则图1和图2中,铁原子的空间利用率之比为________。
(16分) 现有A、B、C、D四种短周期非金属元素,它们的原子最外层电子数之和为19。在它们的化合物中,主要化合价均不止一种,但都有一种相同的化合价,C的单质常用于太阳能电池。它们的一些物理量如下:
元素 |
A |
B |
C |
D |
原子半径/nm |
0.102 |
0.077 |
0.117 |
0.075 |
单质的沸点/℃ |
444.6 |
4827 |
2355 |
–195.8 |
(1)A的元素符号为__________,D元素在周期表第_______周期、第_______族。
(2)在常温下,B与C的最高价氧化物分别为气态和固态,原因是____________________。
(3)含D的两种常见化合物发生化合反应可生成一种离子化合物,该离子化合物撞击时可分解为两种非金属单质和一种化合物,其中一种为D单质,写出该分解反应的化学方程式____________________________________________________________________。
(4)A、B、C、D均能分别形成含18个电子的氢化物,这些氢化物的分子式分别是________________________________________________。
(5)B、D及氢元素中的两种或三种可形成多种含14个电子的化合物,其中空间构型为直线型的是_______________________和_______________________(写结构式)。
(11分) 甲、乙、丙、丁四种单质在点燃条件下两两化合生成X、Y、Z、W四种化合物,转化关系如右图所示。
已知:
①甲、乙、丙均为前三周期元素的单质,常温下均为气体,丁是日常生活中的一种常见金属。
②常温下,X是无色液体,Y是黑色固体。
③丙在乙中燃烧发出苍白色的火焰,W的水溶液呈黄色。
请回答:
(1)写化学式:甲_____________, Z_____________。
(2)丁与X在高温下也能得到Y,请写出该反应的化学方程式
___________________________________________________。
(3)将少量W的溶液滴入几滴KSCN溶液,迅速变为红色,请写出该反应的化学方程式____________________________________________________。
(4)甲与丙两单质的元素可形成原子个数比1∶1的化合物H,将H滴入品红后,溶液的颜色逐渐褪去,加热后溶液为(填颜色)。
(5)将Y恰好溶于Z的水溶液后,检验其中低价金属离子的方法是滴入酸性KMnO4,紫色褪去,说明有该离子,仔细分析后发现该结论存在缺陷,此“缺陷”是。
[化学—选修有机化学基础]
乙基香兰素是当今世界上最重要的合成香料之一,其结构简式如图所示。
(1)下列关于乙基香兰素的推测中正确的是(填字母)。
a.从分子结构上看,它属于芳香烃 b.该物质的一个分子内含有一个碳氧双键、三个碳碳双键
c.1mol该物质最多能与4molH2发生加成反应 d.该物质能与碳酸钠溶液反应产生CO2气体
(2)R物质属于乙基香兰素的同分异构体,其性质如下:
试写出符合条件的R的结构简式(任写两种):、。
(3)X也是乙基香兰素的同分异构体,其可以通过不同的反应制得下列物质。
请回答下列问题:
①反应Ⅰ的反应类型是。
②反应Ⅲ所需的试剂是。
③反应Ⅳ的化学方程式为。
[化学—选修物质结构与性质]
研究物质的微观结构,有助于人们理解物质变化的本质。请回答下列问题:
(1)C、Si、N元素的电负性由大到小的顺序是。C60和金刚石都是碳的同素异形体,二者比较熔点高的是,原因是。
(2)A、B均为短周期金属元素,依据下表数据,写出B的基态原子的电子排布式。
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
932 |
1821 |
15390 |
21771 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
(3)过度金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关。一般地,为d0或d10排布时,无颜色,为d1~d9排布时,有颜色。如[Co(H2O)6]2+显粉红色。据此判断,[Mn(H2O)6]2+(填“无”或“有”)颜色。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2、配合物Fe(CO)5等。
①COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有个σ键,个π键。其中心原子采取杂化轨道方式。
②Fe(CO)5在一定条件下发生分解反应:Fe(CO)5(s)=Fe(s)+5CO(g),反应过程中,断裂的化学键只有配位键,则形成的化学键类型是。
[化学—选修化学与技术]
工业上常用氨氧化法生产硝酸,其生产过程包括氨的催化氧化(催化剂为铂铑合金丝网)、一氧化氮的氧化和水吸收二氧化氮生成硝酸。请回答下列问题:
⑴氨催化氧化反应在一定温度下(水为气体)为正反应放热的可逆反应,写出该反应的化学方程式和平衡常数表达式K=,若升高温度,则K的值(填“增大”“减小”或“不变”)。
⑵为了提高NH3的转化率,可以采取。
a.减小压强b.增大反应物浓度c.使用催化剂d.降低温度e.及时分离出NH3
⑶原料气中空气必须过量,其主要原因是。
⑷将铂铑合金做成薄丝网的主要原因是。
⑸水吸收二氧化氮生成硝酸为放热反应,其化学方程式为,
为了提高水对二氧化氮的吸收率,可采取的措施为(答2项)。