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铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为: ①Z...

铁酸锌(ZnFe2O4)是对可见光敏感的半导体催化剂,其实验室制备原理为:

ZnSO4+2FeSO4+3Na2C2O4+6H2OZnFe2(C2O4)3·6H2O↓+3Na2SO4

ZnFe2(C2O4)3·6H2O ZnFe2O4+2CO2  ↑+4CO↑+6H2O

回答下列问题:

(1)基态 Fe2+的价层电子排布图为___________.

(2)电离能大小比较:I1(Zn)___________ I1(Cu)I2(Zn)___________ I2 (Cu) (“>”“<”“=”)

(3)Na2SO4 中阴离子的空间构型是___________,该离子中 S 的杂化类型是_____

(4)CON2的分子结构相似,标准状况下,VLCO2CO的混合气体中含键的物质的量为___________。与CO2互为等电子体的离子有____________(写一种即可)

(5)ZnCl2ZnBr2ZnI2 的熔点依次为283℃394℃446℃,其主要原因是___________

(6)铁和碳组成的某种晶体的晶胞如图所示。面心上铁原子相连构成正八面体。

已知该晶体的密度为 dg·cm-3NA 是阿伏加德罗常数的值。

①该晶体中FeC原子的最简比为___________

②该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离 D=___________nm(只列计算式)

 

> < 正四面体 sp3 mol N3-(或NO2+、SCN-等) 它们都形成分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以熔点依次升高 1:1 【解析】 (1)基态 Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,由此可确定Fe2+的价层电子排布图; (2)Zn的价电子排布式为3d104s2,Cu的价电子排布式为3d104s1,从半满、全满时能量低,第一电离能高进行电离能大小比较; (3)Na2SO4中阴离子的价层电子对数为4,由此确定空间构型和该离子中 S 的杂化类型; (4) CO2和CO的分子内都含有2个键,寻找CO2互为等电子体的离子时,可将C、O进行相近原子的替换,电子的差异可用带电荷代替; (5)ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 若为离子晶体,则与熔点关系不相符,所以应形成分子晶体; (6)①采用均摊法,计算该晶体中Fe、C原子的最简比; ②先求出晶胞中所含有的Fe、C原子数,然后利用密度求体积,进而求出晶胞的边长,最后可利用小三角形,计算该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离 D。 (1)基态 Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,则基态 Fe2+的价层电子排布图为,答案为:; (2) Zn的价电子排布式为3d104s2,Cu的价电子排布式为3d104s1,则Zn的4s能级全充满,电子的能量低,失电子所需能量高,而Cu的4s能级半充满,则电离能:I1(Zn)>I1(Cu),Zn+的价电子排布式为3d104s1,Cu+的价电子排布式为3d10,则Cu+的3d能级全充满,失电子所需能量高,所以I2(Zn)< I2 (Cu),答案为:>;<; (3) Na2SO4中SO42-的价层电子对数为4,则SO42-的空间构型是正四面体,该离子中 S 的杂化类型是sp3,答案为:正四面体;sp3; (4) CO2和CO的分子内都含有2个键,标准状况下,VLCO2和CO的混合气体中含键的物质的量为=mol。依据就近原则,与CO2互为等电子体的离子有N3-(或NO2+、SCN-等),答案为:mol;N3-(或NO2+、SCN-等); (5)从ZnCl2、ZnBr2、ZnI2 的熔点看,三者应形成分子晶体,其主要原因是它们都形成分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以熔点依次升高,答案为:它们都形成分子晶体,相对分子质量依次增大,分子间作用力依次增大,所以熔点依次升高; (6)①利用均摊法,该晶胞中含Fe原子数为8×+6×=4,含C原子数为12×+1=4,该晶体中Fe、C原子的最简比为4:4=1:1,答案为:1:1; ②设晶胞的边长为a,则a3=,a=nm,该晶胞中相邻两个面心上铁原子最近的核间距离 D=×= nm,答案为:。
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氯气是现代工业的重要原料,将氯化氢转化为氯气的技术成为科学研究的热车点,回答下列问题:

1Deacon发明的直接氧化法为:4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)。可按下列催化过程进行:

Ⅰ.CuCl2(s)=CuCl(s)+Cl2(g)    ΔH1=+83kJ·mol-1

Ⅱ.CuCl(s)+O2(g)=CuO(s)+Cl2(g)    ΔH2=-20kJ·mol-1

Ⅲ.4HCl(g)+O2(g)=2Cl2(g)+2H2O(g)    ΔH3

反应Ⅰ能自发进行的条件是___。利用ΔH1ΔH2计算ΔH3时,还需要利用反应___ΔH

2)如图为刚性容器中,进料浓度比c(HCl):c(O2)分别等于114171HCl平衡转化率随温度变化的关系:

可知反应平衡常数K400℃)__K500℃)(填“大于”或“小于”)。设容器内初始压强为p0,根据进料浓度比c(HCl):c(O2)=41的数据,计算400℃时容器内的平衡压强=___(列出计算式)。按化学计量比进料可以保持反应物高转化率,同时降低产物分离的能耗。进料浓度比c(HCl):c(O2)过低、过高的不利影响分别是___

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Ⅰ.2ClO-=ClO2-+Cl-

Ⅱ.ClO2-+ClO-=ClO3-+Cl-

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4)电解NaClO3水溶液可制备NaClO4,写出阳极反应式:___

 

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常温下,分别向体积相同、浓度均为1 mol/L的HA、HB两种酸溶液中不断加水稀释,酸溶液的pH与酸溶液浓度的对数(lgc)间的关系如图。下列对该过程相关分析正确的是

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中国第二化工设计院提出,用间接电化学法对大气污染物 NO 进行无害化处理,其原理示意如图(质子膜允许H+ H2O 通过),下列相关判断正确的是

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