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据科技日报报道,我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(Mn、Fe...

科技日报报道,我国科学家研制成功一系列石墨烯限域的3d过渡金属中心(MnFeCoNiCu)催化剂,在室温条件下以H2O2为氧化剂直接将CH4氧化成含氧化合物。

请回答下列问题:

⑴在MnFeCoNiCu中,某基态原子核外电子排布遵循洪特规则特例,该原子的外围电子排布式为____________

⑵在第四周期过渡金属中,基态原子第一电离能最大的元素是___________(填元素符号)

⑶铜的焰色反应呈绿色,在现代化学中,常利用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素,称为________________

⑷常温下,H2O2氧化CH4生成CH3OHHCHO HCOOH等。

CH3OHHCHO HCOOH的沸点分别为64.7℃、-195℃、100.8℃,其主要原因是____________________

CH4HCHO比较,键角较大的是_________,该分子的空间构型为____________

⑸配离子中受配体的影响,中心离子同能级d轨道的能量不同,人们把1个电子从较低能量的d轨道跃迁到较高能量的d轨道所需的能量称为d的分裂能,用符号表示。分裂能大小一般与配体种类和中心离子所带电荷数有关。据此判断分裂能Δ[Co(H2O)6]2+________Δ[Co(H2O)6]3+(“>”“<”“=”,理由是____________

⑹钴晶胞和白铜(铜镍合金)晶胞如图所示。

①钴晶胞堆积方式的名称为____________

②已知白铜晶胞的密度为dg∙cm-3NA代表阿伏加德罗常数的值。图2晶胞中两个面心上铜原子最短核间距为____________pm(列出计算式)

 

3d104s1 Zn 光谱分析 HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力 HCHO 平面三角形 < 二者配体相同,但是前者中心离子所带正电荷比后者少,其对电子的吸引力小 六方最密堆积 【解析】 ⑴具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定,先写出Mn、Fe、Co、Ni、Cu的外围电子排布式,得出结论。 ⑵在第四周期过渡金属中,从左到右,第一电离能逐渐增大。 ⑶用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素称为光谱分析。 ⑷①HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力,氢键比范德华力更强;②CH4中C原子采取sp3杂化,为正四面体构型,HCHO中C原子采取sp2杂化,为平面三角形,HCHO中键角较大。 ⑸Δ[Co(H2O)6]2+带2个单位正电荷,而Δ[Co(H2O)6]3+带3个单位正电荷,后者对电离吸引力更大。 ⑹①由图1所示,可知钴晶胞的堆积方式是六方最密堆积;②面心6个Cu原子构成正八面体,棱上2个Cu原子与体心连线形成等腰直角三角形,该等腰直角三角形的斜边长即为两个面心上铜原子最短核间距,由几何知识可知两个面心上铜原子最短核间距直角边长度的倍,而等腰直角三角形的直角边长等于晶胞棱长的,再求铜、镍数目,求出棱长,再求两个面心上铜原子最短核间距。 ⑴具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定,在Mn、Fe、Co、Ni、Cu的外围电子排布式分别为3d54s2、3d64s2、3d74s2、3d84s2、3d104s1,Cu原子核外电子排布遵循“洪特规则特例”;故答案为:3d104s1。 ⑵在第四周期过渡金属中,基态原子第一电离能最大的元素是Zn;故答案为:Zn。 ⑶用原子光谱上的特征谱线来鉴定元素称为光谱分析;故答案为:光谱分析。 ⑷①HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力,氢键比范德华力更强,故沸点HCOOH > CH3OH > HCHO;故答案为:HCOOH、CH3OH存在氢键,且HCOOH中氢键更强,HCHO分子间存在范德华力。 ②CH4中C原子采取sp3杂化,为正四面体构型,HCHO中C原子采取sp2杂化,为平面三角形,HCHO中键角较大;故答案为:HCHO;平面三角形。 ⑸Δ[Co(H2O)6]2+带2个单位正电荷,而Δ[Co(H2O)6]3+带3个单位正电荷,后者对电离吸引力更大,故分裂能Δ[Co(H2O)6]2+ < Δ[Co(H2O)6]3+;故答案为:<;二者配体相同,但是前者中心离子所带正电荷比后者少,其对电子的吸引力小。 ⑹①由图1所示,可知钴晶胞的堆积方式是六方最密堆积;故答案为:六方最密堆积。 ②面心6个Cu原子构成正八面体,棱上2个Cu原子与体心连线形成等腰直角三角形,该等腰直角三角形的斜边长即为两个面心上铜原子最短核间距,由几何知识可知两个面心上铜原子最短核间距直角边长度的倍,而等腰直角三角形的直角边长等于晶胞棱长的。晶胞中Cu = 、Ni原子数目= ,晶胞质量=,设晶胞棱长为a pm,则:,解得,故两个面心上铜原子最短核间距=;故答案为:。
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铁触媒是重要的催化剂,CO易与铁触媒作用导致其失去催化活性:Fe+5CO=Fe(CO)5;除去CO的化学反应为:[Cu(NH3)2]OOCCH3+CO+NH3=[Cu(NH3)3(CO)]OOCCH3

1Fe(CO)5又名羰基铁,常温下为黄色油状液体,则Fe(CO)5的晶体类型是_____,与CO互为等电子体的分子的电子式为______________

2)硝酸钾中NO3-的空间构型_____,与NO3-互为等电子体的一种非极性分子化学式为_____

3)配合物[Cu(NH3)2]OOCCH3中碳原子的杂化类型是________,配位体中提供孤对电子的原子是________

4)用[Cu(NH3)2]OOCCH3除去CO的反应中,肯定有______形成.

a.离子键       b.配位键       c.非极性键       dσ

5)铁和氨气在640 ℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构如图所示,

写出该反应的化学方程式____________________ 若两个最近的Fe原子间的距离为s cm,则该晶体的密度是__________g·cm-3

 

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下表是几种弱酸常温下的电离平衡常数:

CH3COOH

H2CO3

H2S

H3PO4

1.8×10-5

K1=4.3×10-7

K2=5.6×10-11

K1=9.1×10-8

K2=1.1×10-12

K1=7.5×10-3

K2=6.2×10-8

K3=2.2×10-13

 

则下列说法中不正确的是(  )

A.碳酸的酸性强于氢硫酸

B.多元弱酸的酸性主要由第一步电离决定

C.常温下,加水稀释醋酸,增大

D.向弱酸溶液中加少量NaOH溶液,电离常数不变

 

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下列有关平衡常数K的说法中正确的是(    )

A.平衡常数与反应物或生成物的浓度变化无关,温度越高,平衡常数越大

B.时,固体在同体积、同浓度的氨水和溶液中的相比较,前者较小

C.溶液中的大于NaCl溶液中的

D.时,溶液的一级电离常数为,则溶液的水解常数

 

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中和相同体积、相同pHHCl三种溶液,所用相同浓度的NaOH的体积分别是,则三者的关系是(        )

A. B. C. D.

 

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下表是时某些盐的溶度积常数和弱酸的电离平衡常数,下列说法正确的是(   )

化学式

AgCl

HClO

 

 

 

A.相同浓度的混合液中,各离子浓度的大小关系是

B.碳酸钠溶液中滴加少量氯水的离子方程式为

C. HClO溶液中滴加NaOH溶液至13,此时溶液

D.向浓度均为KCl混合液中滴加溶液,先形成沉淀

 

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