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我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果,该...

我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧铁砷化合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果,该研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。

1)基态Fe2+的核外电子排布式为_________________

2)氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是__________(用相应的元素符号填空)

3Fe(SCN)3溶液中加人NH4F,发生如下反应:Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN

(NH4)3FeF6存在的微粒间作用力除共价键外还有_________(选填序号,下同)

a.配位键    b.氢键    c.金属键    d.离子键

②已知SCN中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则C原子的杂化方式为_____________,该原子团中满分5 manfen5.com键与满分5 manfen5.com个数的比值为___________________

4FeCl3晶体易溶于水、乙醇,用酒精灯加热即可气化,而FeF3晶体熔点高于1000oC,试解释两种化合物熔点差异较大的原因:_______________________________

5)氮、磷、砷虽为同主族元素,但其化合物的结构与性质是多样化的。

①该族氢化物RH3(NH3PH3AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如右图所示,则Y轴可表示的氢化物(RH3)性质可能有________

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a.稳定性        b.沸点       cRH键能       d.分子间作用力

②碳氮化钛化合物在汽车制造和航空航天等领域有广泛的应用,其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子,据此分析,这种碳氮化钛化台物的化学式为______

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(1)[Ar]3d6(2分) (2)F>O>As(1分) (3)①ad(2分,漏选扣1分,错选不得分) ②sp(1分) 1:1(1分) (4)FeF3为离子晶体,FeCl3为分子晶体(2分,答案合理即可得分) (5)①ac(2分,漏选扣1分,错选不得分) ②Ti4CN3(2分) 【解析】 试题分析:(1)亚铁离子的核外电子数是24,因此根据核外电子的排布规律可知,基态Fe2+的核外电子排布式为[Ar]3d6。 (2)非金属性越强,电负性越大,则根据元素周期律可知氟、氧、砷三种元素中电负性值由大到小的顺序是F>O>As。 (3)①(NH4)3FeF6是离子化合物,存在的微粒间作用力除共价键外还有离子键,另外还有配位键,即N和H、Fe与F之间存在配位键,答案选ad。 ②已知SCN一中各原子最外层均满足8电子稳定结构,则碳元素分别与S以及N元素形成1个双键,不存在孤对电子,因此C原子的杂化方式为sp杂化;由于单键都是键,双键是由1个键与1个键构成的,则该原子团中键与个数的比值为1:1。 (4)FeCl3晶体易溶于水、乙醇,用酒精灯加热即可气化,这说明氯化铁形成的晶体是分子晶体,而FeF3晶体熔点高于1000oC,这说明氟化铁形成的晶体类型是离子晶体,因此两种化合物熔点差异较大的原因是FeF3为离子晶体,FeCl3为分子晶体。 (5)①a.非金属性越强,氢化物的稳定性越强,因此三种氢化物的稳定性逐渐降低,a正确;b.由于氨气分子间存在氢键,因此氨气的沸点最高,b不正确;c .非金属性越强与氢元素形成的共价键越强,键能越大,因此R—H键能虽原子序数的增大而减小,c正确;d.三种氢化物生成的晶体均是分子晶体,分子间作用力随相对分子质量的增加而增大,d不正确,答案选ac。 ②根据晶胞的结构特点并依据均摊法可知,晶胞中含有的碳原子数是8×=1,氮原子数6×=3,钛原子数是12×+1=4,所以化学式为Ti4CN3。 考点:考查核外电子排布、电负性、作用力、共价键、晶体类型与性质以及晶胞结构的判断与计算等  
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考点分析:
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(13)某研究性学习小组欲探究Na2CO3溶液与MgCl2溶液反应产生白色沉淀的成分,小组成员做如下实验

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1)若按所得的结论分析,甲观察到的实验现象是___________________________

2)在探究沉淀物成分前,甲、乙都将沉淀物从溶液中分离出来,洗涤并干燥。同学丙认为他们并未将沉淀洗涤干净,请用简单的实验证明丙的观点。

3)同学丁认为甲结论不合理,理由是Ksp(MgCO3)___Ksp [Mg(OH)2](选填“<”或“>”),所以沉淀物未必是MgCO3。经查阅资料得知:该白色沉淀的组成应为Mgx(OH)y(CO3)z·nH2O。为确定沉

淀物的具体组成,他设计下图装置进行实验(所有夹持装置已省略)

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4)请将丁设计的实验步骤补充完整:

①检查装置气密性;

②先装入药品,并称量相关装置的质量,后连接各装置;

________________________________________________________

④停止加热,持续通入空气直至实验结束,再次称量步骤②中相关装置的质量。

5)装置E中碱石灰的作用是_________________________________________________

三次实验所得数据如下:(部分数据已换算为相应的物质的量)

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6)分析实验数据可知,第_________组出现误差较大的数据,应舍去。由实验数据计算

得该白色沉淀物的组成为___________(选填序号)

aMg2(OH)2CO3·3H2O       bMg(OH)2(CO3)2·3H2O

cMg4(OH)2(CO3)3·3H2O    dMg5(OH)4(CO3)3·2H2O

 

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氧化铁在工业上具有广泛的应用。

I.据报道,一定条件下利用FeO2与甲烷反应可制取“纳米级”的金属铁。其反应如下:

Fe2O3(s)3CH4(g)2Fe(s)3CO(g)6H2(g)  H0

1)若反应在2L的密闭容器中进行,5min后达到平衡,测得反应生成Fe的质量为l.12g。则该段时间内CH4的平均反应速率为 ________________

2)反应达到平衡后,保持其他条件不变,仅改变某一相关元素,下列说法正确的是___(选填序号)

a.若加入催化剂,v增大,平衡向右移动

b.若温度升高,平衡常数K减小

c.若增大Fe2O3的量,平衡向右移动

d.若从反应体系中移走部分CO,可提高CH4的转化率

Ⅱ.工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3A12O3SiO2)为原料提取Fe2O3,工艺

流程如下:试回答下列问题:

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3)步骤i烧渣中A12O3溶解的离子方程式为________________

4)步骤i、ⅱ、ⅲ都要进行的操作名称是__________________

5)结合下图,判断步骤ⅱ中调节溶液的pH不高于_________________

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6)已知

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计算反应Fe2(aq)2HCO3(aq)满分5 manfen5.comFeCO3(s)H2CO3(aq)的平衡常数为_______

7)在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁的化学方程式为____________

8)结合所学化学知识,请你设计在实验室里从上述的硫铁矿烧渣中提取氧化铁的另一种简单方案。

 

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短周期元素RQMT在元素周期表中的相对位置如下表,已知R原子最外层电子数与次外层电子数之比为21

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1)人的汗液中台有T的简单离子,其离子结构示意图为_________________;元素M在元素周期表中的位置是___________________

2R的最高价氧化物所含的化学键类型是__________(选填“离子”或“共价”)

3)加热时,Q的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与单质R反应的化学方程式为__________(用具体的化学式表示)

4)在一定条件下甲、乙、丙有如下转化:甲满分5 manfen5.com满分5 manfen5.com丙,若其中甲是单质,乙、丙为化合物,x是具有氧化性的无色气体单质,则甲的化学组成不可能是________(选填序号,下同)

R     Q2   M     T2

5)工业上,常利用。ROMO2反应生成固态M单质和RO2,从而消除这两种气体对大气的污染。

已知:2RO(g)+O2(g)2RO2(g)  H-akJ·mol-l

M(s)+O2(g)MO2(g)      H-bkJ·mol-l

则反应2RO(g)+MO2(g)2RO2(g)+M(s)   H___________

6元素T的含氧酸HTO具有漂白性。往20mL 0.0lmol·L-lHTO溶液中逐滴加入一定浓度的烧碱溶液,测得混合溶液的温度变化如下图所示。据此判断:该烧碱溶液的浓度为______________mol·L-l;下列有关说法正确的是_______________

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HTO的电离常数:b点>a

②由水电离出的c(OH)b点<c

③从a点到b点,混合溶液中可能存在:c(TO)= c(Na+)

④从b点到c点,混合溶液中一直存在:c(Na)c(TO)c(OH)c(H)

 

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现有一份单质铁和氧化铁的混合物,其物质的量共a mol,加入一定量的盐酸后固体全部溶解,收集到b mol氢气。下列有关叙述中正确的是

A.反应后的溶液中加入氯水不变色

B.反应后的溶液可继续溶解金属铜

C.原混台物中氧化铁的物质的量为满分5 manfen5.com(a-b)mol

D.原混合物中单质铁的物质的量为b mol

 

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下列图示与对应的叙述相符的是

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A.甲图曲线表示向等体积、等物质的量浓度的盐酸和醋酸溶液中分别加人足量镁粉产生H2的物质的量的变化

B.乙表示将0.01mol·L-lNaOH溶液滴人到稀盐酸中的滴定曲线

C.丙为水的电离曲线,从z点刭x点,可采用在水中加入适量NaOH固体的方法

D.丁中曲线表示将pH相同的NH4C1溶液和盐酸稀释相同倍数时,二者pH的变化

 

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