尿素（H2NCONH2）是一种农业生产中常用的氮肥。在工业上，尿素还用于制造有机...

尿素（H2NCONH2）是一种农业生产中常用的氮肥。在工业上，尿素还用于制造有机铁肥，如[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁(III)]。回答下列问题：

（1）基态Fe3+的核外价电子排布式为。

（2）C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是。

（3）在一定条件下，NH3与CO2能合成尿素，1mol尿素分子中，σ键的数目为；尿素分子中C原子的杂化方式为。

（4）NO3－的空间构型为；写出NO3－互为等电子体的一种分子的化学式。

（1）3d5 （2）N>O>C （3）7×6.02×1023 sp2杂化（4）平面正三角形 SO3或BF3 【解析】试题分析：（1）铁的原子序数是26，则根据核外电子排布规律可知基态Fe3+的核外价电子排布式为3d5。（2）非金属性越强，第一电离能越大，但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，第一电离能大于氧元素的，因此C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。（3）单键都是σ键，双键中含有一个σ键。尿素分子中含有一个碳氧双键，其余全部是单键，所以1mol尿素分子中，σ键的数目为7×6.02×1023；尿素分子中C原子形成一个双键和2个单键，因此碳原子的杂化方式为sp2杂化。（4）NO3－中氮元素含有的价层电子对数＝3＋＝3，所以空间构型为平面正三角形；原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则与NO3－互为等电子体的一种分子的化学式为SO3或BF3。【考点定位】考查核外电子排布、电离能、共价键、杂化轨道及分子空间构型等有关判断【名师点晴】杂化类型的判断可以根据分子结构式进行推断，杂化轨道数＝中心原子孤电子对数(未参与成键)＋中心原子形成的σ键个数，方法二为根据分子的空间构型推断杂化方式，（1）只要分子构型为直线形的，中心原子均为sp杂化，同理，只要中心原子是sp杂化的，分子构型均为直线形。（2）只要分子构型为平面三角形的，中心原子均为sp2杂化。（3）只要分子中的原子不在同一平面内的，中心原子均是sp3杂化。（4）V形分子的判断需要借助孤电子对数，孤电子对数是1的中心原子是sp2杂化，孤电子对数是2的中心原子是sp3杂化。

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考点分析：

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利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）在催化剂的作用下合成甲醇，主要反应如下：

①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H=－99kJ·mol－1

②CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H=－58 kJ·mol－1

③CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H

（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为；图1中能正确反映平衡常数K随温度变化关系的曲线是；反应③的△H= kJ·mol－1。

（2）合成气的组成n(H2)/n(CO+CO2)=2.60时体系中的CO平衡转化率α(CO)与温度和压强的关系如图2所示。图中的压强p1、p2、p3由大到小的顺序为；α(CO)随温度升高而减小，其原因是。

（3）为安全起见，工业生产中需对空气中的CO进行检测。

①粉红色的PdCl2溶液可以检测空气中少量的CO。若空气中含CO，则溶液中会产生黑色的Pd沉淀，每生成5.3gPd沉淀，反应中转移的电子数为。

②使用电化学CO气体传感器定量检测空气中CO含量，其模型如图所示。这种传感器利用了原电池原理，则该电池的负极反应式为。

（4）CO与Fe在一定条件下可形成五羰基铁[Fe(CO)5]，该化合物易吸收H2生成氢化羰基铁。氢化羰基铁为二元弱酸，可与NaOH反应生成四羰基铁酸二钠。五羰基铁吸收H2的化学方程式为。

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高铁酸钾（K2FeO4）是一种绿色高效水处理剂。某学习小组用下图所示装置（夹持仪器已略去）制备KClO溶液，并通过KClO溶液与Fe(NO3)3溶液的反应制备K2FeO4。

查阅资料知K2FeO4的部分性质如下：①可溶于水、微溶于浓KOH溶液；②在0℃～5℃、强碱性溶液中比较稳定；③在Fe3＋和Fe(OH)3催化作用下发生分解；④在酸性至弱碱性条件下，能与水反应生成Fe(OH)3和O2。请回答下列问题：

（1）装置A中发生反应的化学方程式为。

（2）仪器C和D中都盛有KOH溶液，其中C中KOH溶液的作用是。

（3）Cl2与KOH的浓溶液在较高温度下反应生成KClO3。为保证反应生成KClO，需要将反应温度控制在0～5℃下进行，在不改变KOH溶液浓度的前提下，实验中可以采取的措施是。

（4）在搅拌下，将Fe(NO3)3饱和溶液缓慢滴加到KClO饱和溶液中即可制取K2FeO4，写出该反应的化学方程式；该操作不能将KClO饱和溶液滴加到Fe(NO3)3饱和溶液中，其原因是。

（5）制得的粗产品中含有Fe(OH)3、KCl等杂质。提纯方案：将一定量的K2FeO4粗产品溶于冷的3 mol/LKOH溶液中，用砂芯漏斗（硬质高硼玻璃）过滤，将滤液置于冰水浴中，向滤液中加入饱和KOH溶液，搅拌、静置，再用砂芯漏斗过滤，晶体用适量乙醇洗涤2～3次后，在真空干燥箱中干燥。

①第一次和第二次过滤得到的固体分别对应的是（填化学式）、，过滤时不用普通漏斗而采用砂芯漏斗的原因是。

②晶体用乙醇洗涤的原因是。

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KMnO4是一种用途广泛的氧化剂，可由软锰矿（主要成分为MnO2）通过下列方法制备：

①软锰矿与过量KOH、KC1O3固体熔融生成K2MnO4；②溶解、过滤后将滤液酸化，使K2MnO4完全转变为MnO2和KMnO4；③滤去MnO2，将滤液浓缩、结晶得深紫色的KMnO4产品。

（1）KMnO4稀溶液是一种常用的消毒剂，其消毒机理与下列物质相似的是（填字母）。

A．75％酒精 B．双氧水

C．苯酚 D．“84”消毒液（NaClO溶液）

（2）写出第②步中发生反应的离子方程式。

（3）第③步中从滤液中获得KMnO4晶体的方法是、、过滤、洗涤、干燥。

（4）取上述制得的KMnO4产品2.0000g，溶于水配成250ml溶液，取出25.00ml于碘量瓶中，加入稀硫酸和足量碘化钾并放于暗处5min左右，然后加入适量水和数滴淀粉溶液作指示剂，用0.2500mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定（发生反应I2+2S2O32－=2I－+S4O62－，杂质不参加反应），滴定至终点消耗Na2S2O3溶液20.00ml。