【題目】鐵氮化合物(FexNy)在磁記錄材料領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)鐵元素基態(tài)原子的電子排布式為_________，3d能級(jí)上的未成對(duì)電子數(shù)為_________，能量最高能級(jí)的電子云形狀為_________。

(2)Fe3+可用KSCN溶液檢驗(yàn)，形成的配合物顏色為_________，寫出一個(gè)與SCN-具有相同空間構(gòu)型的分子：_________。

(3)氮元素的最簡(jiǎn)單氫化物為氨，氨的沸點(diǎn)_________(填“高于”或“低于”)膦(PH3)，原因是_________。氮元素另一種氫化物聯(lián)氨(N2H4)是_________(填“極性”或“非極性”)分子，其中心原子的軌道雜化類型為_________。

(4)鐵的第三電離能(I3)，第四電離能(I4)分別為2957kJ/mol，5290kJ/mol，I4遠(yuǎn)大于I3的原因是_________。

(5)鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________。若兩個(gè)最近的Fe原子間的距離為a cm，則該晶體的密度是_________g/cm3(設(shè)阿伏加德羅常數(shù)的值為NA)。

【答案】[Ar]3d64s2 4 花瓣形 紅色 CO2或CS2 高于 NH3分子間存在氫鍵，導(dǎo)致沸點(diǎn)高于PH3 極性 sp3 Fe3+的3d能級(jí)半充滿，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 8Fe+3NH32Fe4N+3H2

【解析】

（1）鐵元素為26號(hào)元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基態(tài)原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2；d能級(jí)有5個(gè)原子軌道，按照洪特規(guī)則和泡利原理，因此鐵元素的3d能級(jí)上未成對(duì)電子數(shù)為4；按照構(gòu)造原理，能量最高能級(jí)為3d，其電子云形狀為花瓣形；

（2）Fe3＋與SCN－形成配合物，其配合物的顏色為(血)紅色；利用等電子體具有相似化學(xué)結(jié)構(gòu)和化學(xué)鍵特征，SCN－與CO2互為等電子體，即SCN－的空間構(gòu)型為直線型，與之相似的還有CS2等；

（3）氨分子間能形成分子間氫鍵，其沸點(diǎn)高于不含分子間氫鍵的PH3；N2H4的結(jié)構(gòu)式為，肼分子含有極性鍵和非極性鍵，每個(gè)氮原子都與相鄰的原子形成變形的三角錐形，氮氮單鍵可以旋轉(zhuǎn)，不一定是對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此肼為極性分子；N有三個(gè)σ鍵，一個(gè)孤電子對(duì)，因此雜化類型為sp3；

（4）Fe失去3個(gè)電子后，Fe3＋電子排布式為[Ar]3d5，d能級(jí)處于半滿，能量低，處于穩(wěn)定；

（5）根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，Fe位于頂點(diǎn)和面心，個(gè)數(shù)為8×1/8＋6×1/2=4，N位于晶胞內(nèi)部，該晶胞的化學(xué)式為Fe4N，鐵和NH3在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)，反應(yīng)方程式為8Fe＋3NH32Fe4N＋3H2，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)，兩個(gè)最近的Fe原子間的距離是面對(duì)角線的一半，即晶胞的邊長(zhǎng)為acm，晶胞的質(zhì)量為1×(56×4＋14)/NAg，根據(jù)密度定義，得出該晶胞的密度為g/cm3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】上海某一超市銷售的某種食用精制鹽包裝袋上有如下說(shuō)明：

（1）碘酸鉀與碘化鉀在酸性條件下發(fā)生如下反應(yīng)，配平化學(xué)方程式并畫出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目：_____KIO3+_____KI+_____H2SO4=_____K2SO4+_____I2+_____H2O；電子轉(zhuǎn)移情況如下（雙線橋表示）__________________________________；

（2）上述反應(yīng)生成的I2可用叫氯化碳萃取，并用分液漏斗分離出兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步：

A．把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺(tái)的鐵圈中；

B．把50mL碘水和15mL CCL4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；

C．檢驗(yàn)分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；

D．倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開(kāi)活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把分液漏斗方正；

E．旋開(kāi)活塞，用燒杯接收溶液；

F．從分液漏斗的上口倒出上層水溶液；

G．靜置，分層。

a、正確的操作順序是（用編號(hào)字母填寫）_____→_____→_____→A→_____→_____E→F。

b、下列物質(zhì)。還能用作從溶液中萃取碘的溶劑是_____。

A．苯 B．碘化鉀 C．酒精

（3）若向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，將I2還原，以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液與I2反應(yīng)的主要產(chǎn)物（化學(xué)式）是_____。

（4）已知：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6．某學(xué)生測(cè)定食用精制鹽的碘含量，其步驟為：

a．準(zhǔn)確稱取wg食鹽，加適量蒸餾水使其完全溶解；

b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入過(guò)量KI溶液，使KIO3與KI反應(yīng)完全；

c．以淀粉溶液為指示劑，逐滴加入物質(zhì)的量濃度為2.0×10-3mol/L的Na2S2O3溶液15.00mL，恰好反應(yīng)完全。

①判斷c中反應(yīng)恰好完全依據(jù)的現(xiàn)象是_____。

②根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)和包裝袋說(shuō)明，所測(cè)精制鹽的碘含量是（以含w的代數(shù)式表示）_____mg/kg。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氮(N)、磷(P)、砷(As)等都是VA族的元素,該族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。回答下列問(wèn)題:

（1）NH3的沸點(diǎn)比PH3高，原因是________________________________________________。

（2）Na3AsO4 中含有的化學(xué)鍵類型包括________________________；AsO43-的空間構(gòu)型為____________（用文字描述）。

（3）NH3和F2在Cu催化下可發(fā)生反應(yīng)4NH3+3F2＝NF3+3NH4F，化學(xué)方程式中的5種物質(zhì)所屬的晶體類型有_____________________(填序號(hào))。寫出基態(tài)銅原子的價(jià)電子排布式_______________。

a.離子晶體 b.分子晶體 c.原子晶體 d.金屬晶體

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】在一個(gè)不導(dǎo)熱的恒容密閉容器中通入CO(g)和H2O(g)，一定條件下使反應(yīng)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)達(dá)到平衡狀態(tài)，正反應(yīng)速率隨時(shí)間變化的示意圖如圖所示。由圖可得出的正確結(jié)論是

A.反應(yīng)物濃度：A點(diǎn)小于C點(diǎn)

B.該反應(yīng)的正反應(yīng)為吸熱反應(yīng)

C.C點(diǎn)時(shí)反應(yīng)進(jìn)行的程度最大

D.Δt1=Δt2時(shí)，生成H2的物質(zhì)的量：AB段小于BC段

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】以方潛礦(PbS)為原料制備鉛蓄電池的電極材料的工藝流程如圖所示：

部分化合物的Ksp如下表所示：

物質(zhì)

PbCl2

PbS

PbCrO4

Ksp

1.2×10-5

9.0×10-29

1.8×10-14

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)“焙燒”生成的氣體可用于工業(yè)制備____________。

(2)寫出“高溫還原”的主要化學(xué)方程式：____________。

(3)“粗鉛”的雜質(zhì)主要有鋅，鐵，銅，銀等，電解精煉時(shí)陰極反應(yīng)式為____________。陽(yáng)極泥的主要成分為____________。

(4)鉛與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生少量氣泡后反應(yīng)終止，原因是____________。寫出制備PbO2的離子方程式：____________。

(5)Pb(NO3)2是強(qiáng)酸弱堿鹽，氫硫酸(H2S)是弱酸，向Pb(NO3)2溶液中通入H2S氣體是否能產(chǎn)生黑色PbS沉淀____________？(列式計(jì)算說(shuō)明，Ka1(H2S)=1.3×10-7，Ka2(H2S)=7.1×10-15)。

(6)將PbCrO4加入足量硝酸中，部分振蕩，觀察到主要現(xiàn)象是____________，反應(yīng)的離子方程式為____________。

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下圖所示為工業(yè)合成氨的流程圖。有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A. 步驟①中“凈化”可以防止催化劑中毒

B. 步驟②中“加壓”既可以提高原料的轉(zhuǎn)化率，又可以加快反應(yīng)速率

C. 步驟③、④、⑤均有利于提高原料的轉(zhuǎn)化率

D. 產(chǎn)品液氨除可生產(chǎn)化肥外，還可用作制冷劑

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列表示不正確的是

A. KOH的電子式： B. 水分子的結(jié)構(gòu)式：

C. CH4的球棍模型： D. Cl原子的結(jié)構(gòu)示意圖：

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氮的化合物在化肥、醫(yī)藥、炸藥、材料等領(lǐng)域中有著極其重要用途。

（1）羥氨能與溴化銀懸濁液反應(yīng)：2NH2OH+2AgBr=N2↑+2Ag+2HBr+2H2O，羥氨的電子式為________；反應(yīng)中烴氨表現(xiàn)________性．

（2）已知：a.N2(g)+3H2(g)=2NH3(g) △H=-92.2kJ/mol

b.H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g) △H=-184.6kJ/mol

c.2NH3(g)+3Cl2(g)=N2(g)+6HCl(g) △H3

①△H3________．

②反應(yīng)c在常溫下能快速進(jìn)行的原因?yàn)?/span>________．

（3）容積均為1L的甲、乙兩個(gè)容器，其中甲為絕熱容器，乙為恒溫容器．相同溫度下，分別充入0.2mol的NO2，發(fā)生反應(yīng)：2NO2(g)≒N2O4(g) △H<0，甲中NO2的相關(guān)量隨時(shí)間變化如下圖所示。

①0~3S內(nèi)，甲容器中NO2的反應(yīng)速率增大的原因是________．

②甲達(dá)平衡時(shí)，溫度若為T℃，此溫度下的平衡常數(shù)Kc=________．

③平衡時(shí)，K甲________K乙(填“>”、“<”或“=”，下同)，P甲________P乙

（4）化學(xué)工作者對(duì)NO與H2的反應(yīng)進(jìn)行研究，提出下列3步機(jī)理：(k為速率常數(shù))

第一步2NO=N2O2 快反應(yīng)，平衡時(shí)：V正=K正·c2(NO)=V逆=K逆·c(N2O2)

第二步N2O2+H2==N2O+H2O 慢反應(yīng) 第三步N2O+H2=N2+H2O 快反應(yīng)

其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步平衡，下列說(shuō)法正確的是________．(填字母標(biāo)號(hào))

A．V(第一步逆反應(yīng))<V(第二步反應(yīng)) B．總反應(yīng)快慢主要由第二步反應(yīng)決定

C．達(dá)平衡時(shí)，2c(NO)=c(N2O2) D．第一步反應(yīng)的平衡常數(shù)K= K正/ K逆

查看答案和解析>>

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】根據(jù)反應(yīng)8NH3＋3Cl2＝6NH4Cl＋N2，回答下列問(wèn)題：

⑴該反應(yīng)中氧化劑是______________，被氧化的是________元素。

⑵該反應(yīng)中參加氧化還原的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_____________

⑶用雙線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向與數(shù)目_________________。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案