A、B、C、D是元素周期表中前36号元素,它们的核电荷数依次增大。A原子L层的成对电子数和未成对电子数相等,B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构,C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素,其原子核外最外层电子数与氢原子相同,其余各层电子均充满。请回答下列问题:
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是 (用对应的元素符号表示);基态D原子的电子排布式为 。
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中,其中心原子采取 杂化;B
的空间构型为 (用文字描述)。
(3)1 mol AB-中含有的π键个数为 。
(4)如图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图,则该合金中Ca和D的原子个数比是 。
(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn,它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10-23 cm3,储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙,体积不变),则LaNin中n= (填数值);氢在合金中的密度为 。
一水硫酸四氨合铜(Ⅱ)([Cu(NH3)4]SO4·H2O)是一种重要的染料及农药中间体。请回答下列相关问题:
(1)Cu的核外电子排布式为 。
(2)N的L层中有 对成对电子;N
立体构型是 ,其中心原子的杂化方式为 。
(3)氨水溶液中存在多种氢键,任表示出其中两种 ;
(4)[Cu(NH3)4]SO4·H2O中呈深蓝色的离子是 ,该微粒中的“电子对给予一接受键”属于 键;
(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式 。
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
(1)基态Ni原子的价电子(外围电子)排布式为 ;
(2)金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式 、 ;
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2=CH2、②HC≡CH、③
、④HCHO,其中碳原子采取sp2杂化的分子有 (填物质序号),HCHO分子的立体结构为 形;
(4)Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“＜”或“＞”);
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如下图所示。该合金的化学式为 ;
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为 。
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为 。
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示) 。
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是 。
(5)C、N两元素形成的化合物C3N4形成的原子晶体,结构类似金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是 。
(6)如图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有C原子的个数为 。
Ⅰ.铁是人体必需的微量元素,绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。
(1)FeSO4溶液在空气中会因氧化变质产生红褐色沉淀,其发生反应的离子方程式是 ;实验室在配制FeSO4溶液时常加入 以防止其被氧化。请你设计一个实验证明FeSO4溶液是否被氧化 。
Ⅱ.硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]较硫酸亚铁不易被氧气氧化,常用于代替硫酸亚铁。
(2)硫酸亚铁铵不易被氧化的原因是 。
(3)为检验分解产物的成分,设计如下实验装置进行实验,加热A中的硫酸亚铁铵至分解完全。
①A中固体充分加热较长时间后,通入氮气,目的是 。
②装置B中BaCl2溶液的作用是为了检验分解产物中是否有SO3气体生成,若含有该气体,观察到的现象为 。
③实验中,观察到C中有白色沉淀生成,则C中发生的反应为 (用离子方程式表示)。
草酸亚铁(FeC2O4·2H2O)用作分析试剂及显影剂和新型电池材料磷酸亚铁锂的生产。已知:CO能与氯化钯(PdCl2)溶液反应生成黑色的钯粉。回答下列问题:
Ⅰ:兴趣小组对草酸亚铁的分解产物进行实验和探究。
(1)将气体产物依次通过A、澄清石灰水,B、氯化钯,观察到A中澄清石灰水变浑浊,B中有黑色物质生成,则上述现象说明气体产物中有 。
(2)探究分解得到的固体产物中铁元素的存在形式。
①提出假设
假设1: ; 假设2:FeO; 假设3:FeO和Fe的混合物。
②设计实验方案证明假设3。
限选试剂:1.0 mol·L-1盐酸、3% H2O2溶液、0.1 mol·L-1CuSO4溶液、20% KSCN溶液、蒸馏水。
实验步骤 | 现象与结论 |
步骤1:向试管中加入少量固体产物,再加入足量 ,充分振荡 | 若溶液颜色明显改变,且有 生成,则证明有铁单质存在 |
步骤2:将步骤1中得到的浊液过滤,并用蒸馏水洗涤至洗涤液无色 |
|
步骤3:取步骤2得到的少量固体于试管中,滴加 |
|
Ⅱ:某草酸亚铁样品中含有少量草酸。现用滴定法测定该样品中FeC2O4的含量。滴定反应是:5Fe2+ +5C2
+3Mn
+24H+
5Fe3+ +10CO2↑+3Mn2++12H2O实验方案设计为:
①将准确称量的0.20 g草酸亚铁样品置于250 mL锥形瓶内,加入适量2 mol/L的H2SO4溶液,使样品溶解,加热至70 ℃左右,立即用浓度为0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V1 mL。
②向上述滴定混合液中加入适量的Zn粉和过量的2 mol/L的H2SO4溶液,煮沸5～8 min,用KSCN溶液在点滴板上检验点滴液,直至溶液不立刻变红。将滤液过滤至另一个锥形瓶中,继续用0.020 00 mol/L的高锰酸钾标准溶液滴定至终点,记下滴定管内液面读数为V2 mL。
③重复以上实验1～2次。
若某小组的一次测定数据记录如下:V1= 18.90 mL,V2=6.20 mL。根据数据计算0.20 g 样品中:n(Fe2+)= ; n(C2)= ;FeC2O4 的质量分数为 (精确到0.01%)。
