(3)取最后一次洗涤液,测其溶液的酸碱性 (4)40%;具有过程简单,无污染,原料为水,原料廉价,MnFe2O4 可循环使用;氧气和氢气在不同步骤生成,因此不存在高温气体分离等优点; 寻找合适的催化剂,使 MnFe2O4分解温度降低(或寻找分解温度更低的氧化物等其他合理答案)
试题解析:(1)题目中 MnFe2O4原料中的铁元素化合价为+3价,令MnFe2O4中Fe的化合价为a价,根据化合价代数和为0,则2+2a+4×(-2)=0,解得a=+3.因此 Fe(NO3)n中 n= 3 ;
(2)步骤二中“连续搅拌”的目的是为了使反应更充分,使沉淀完全; 本步骤涉及的所有反应的离子方程式为: Fe+ 3OH=Fe(OH)3 ,Mn +2OH=Mn(OH)2 ; (3)步骤三中洗涤干净的标准是取最后一次洗涤液,测其溶液的酸碱性
2-2=4.8,设1mol MnFe2O4-0.6中含Fe、(4)①x=0.6时,铁的总价态为(4-0.6)×
Fe物质的量分别为xmol、ymol,则有x+y=2,2x+3y=4.8,联立解得:x=1.2,y=0.8, 则1mol MnFe2O4-0.8中含Fe的物质的量为0.8mol,则Fe占的百分率为
×100%=40%;由流程图可以看出过程简单,无污染,原料为水,原料廉价;MnFe2O4
可循环使用;氧气和氢气在不同步骤生成,因此不存在高温气体分离等优点; 寻找合适的催化剂,使 MnFe2O4 分解温度降低(或寻找分解温度更低的氧化物等其他合理答案) 11.[化学——选修3:物质与结构]
现有A、X、Y、Z、W五种元素,它们的原子序数依次增大。A原子的核外电子总数与其周期数相同;X基态原子的L层中有3个未成对电子;Y基态原子的2p轨道上有一个电子的自旋方向与2p轨道上其他电子的自旋方向相反;Z基态原子的3p轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子;W基态原子的最外层电子数位1,其余各电子层均充满电子。请回答下列问题:
(1)这五种元素中,电负性最大的元素基态原子的电子排布式是 ,W位于周期表的 (填“s”或“p”或“d”或“ds”)区。
(2)已知X2Y分子中Y原子只与一个X原子相连,请根据等电子原理,写出X2Y的电子式: ,其中心原子的杂化轨道类型是 ,1molX2Y含有的π键数目为 。 (3)W可以形成配合物。A、X、Y、Z、W五种元素形成的一种1:1型离子化合物中,阴
3+
3+
3+
2+
3+
-2+
-
离子呈正四面体结构,该阴离子的化学式为 ;其阳离子呈轴向狭长的八面体结构(如图1所示),该阳离子的化学式为 ;该化合物加热时首先失去的组分是 ,判断理由是 。
(4)W、X形成某种化合物的晶胞结构为图2所示的立方晶胞(其中X显-3价),则其化学式为 。设阿伏伽德罗常数为NA,距离最近的两个W的核间距为a cm,则该晶体的密度为
g·cm
-3
。(用含有a和NA的代数式表示)
考点:晶体结构与性质 答案:(1)1s2s2p3s ;ds (2)
2
2
2
2
6
2
;sp;2NA (3)SO42- ;[Cu(NH3)4(H2O)2]+ ;H2O;
3
3
2
H2O 与 Cu+配位键比NH3与 Cu+配位键弱 (4)Cu3N ;(10√2)/(2aNA)
试题解析:A、X、Y、Z、W 五种元素,原子序数依次增大,A 的核外电子总数与其周期数相同,
确定 A 为氢元素;由 X 基态原子的 L 层中有 3 个未成对电子,确定 X 为氮元素;由 Y 基
态原子的 2p 轨道上有一个电子的自旋方向与 2p 轨道上其他电子的自旋方向相反, 确定 Y 为氧元素;由 Z 基态原子的 3p 轨道上得到两个电子后不能再容纳外来电子 确定 Z 为 S 元素;W 基态原子的最外层电子数位 1,其余各电子层均充满电子,确 定 W 为铜元素。
(1)电负性最大的为 O 元素,基态电子排布式为 1s2s2p3 s;Cu 为 29 号元素,它的电子排布式为 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s,需要注意,当 3d 接近半满(如已经排 4 个电子,接近 5 个)或全满(如已经排 9 个电子,接近 10 个)时,它达到半满或全满则能量最低,最稳定。故 Cu 在元素周期表中属于 ds 区;
(2)由 N2O 分子中 O 原子只与一个 N 原子相连,知其电子式为
;它的中心
2
2
6
2
6
10
1
2
2
6
2
原子是 N 而不是氧, N2O 与 CO2 是等电子体,结构类似,可由 CO2 相中 C 的杂化类型推
出 N2O 中中心原子是 N 的杂化类型为sp;或者一个 N 为中心原子,另一个 N 提供配位键,就要用(5-1)/2=2 来算; N2O 与 CO2 是等电子体,结构类似,可由 CO2相中π键数目推出 N2O 中π键数目为 2;
(3)5 种元素形成的 1∶1 型离子化合物中,阴离子呈四面体结构的为 SO42-,由图(b)中的阳离子结构可知含有Cu+、4个NH3、2个H2O,阳离子符号为[Cu(NH3)4(H2O)2]+,含有共价键、配位键;加热化合物时根据配位键强弱确定首先失去的成分。
1/8=1,Cu 的数目为 12×1/4=3,所以其化学式为Cu3N; (4)由晶胞结构可知 N 的数目为 8×设晶胞边长为 L,则 2(L/2)=a,则 L=2a,晶胞密度ρ=m/V=(64×3+14)/L=(10√2)/(2aNA) 12.[化学——选修5:有机化学]
有机物G(分子式为C13H18O2)是一种香料,如图是该香料的乙中合成路线。
2
2
2
2
3
3
3
2
2
已知:①有机物E能够发生银镜反应,且1molE能够与2molH2完全反应生成F;
③有机物D的摩尔质量为88g/mol,其核磁共振氢谱有3组峰; ④有机物F是苯甲醇的同系物,其苯环上只有一个无支链的侧链 回答下列问题
(1)用系统命名法命名B: 。 (2)E的结构简式为 。
(3)C与新制的Cu(OH)2反应的化学方程式 。 (4)D和F合成G的化学方程式 (5)已知有机物甲符合下列条件: ①为芳香族化合物; ②与F互为同分异构体;
③能被催化氧化成甲醛。符合上述条件的有机物甲有 种(不包括F,不考虑立体异构)。
其中满足苯环上只有3个侧链,且核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比为6:2:2:1:1的有机物的结构简式为
(6)以丙烯为原料合成D的线路如下:
X的结构简式为 ,步骤Ⅱ的反应条件为 步骤Ⅳ的反应类型为 。 考点:离子方程式的书写及正误判断有机反应类型 答案:(1)2-甲基-1-丙醇(2)
(3)
(4)(5)
(6) 的水溶液、加
热 消去反应
试题解析:由题的信息可知:A反应生成醇B,B被氧气氧化生成醛C,醛被新制氢氧化铜氧化生成酸D,D分子中含有支链,所以D的结构简式为:(CH3)2CHCOOH,则C的结构简式为:(CH3)2CHCHO,B的结构简式为:(CH3)2CHCH2OH,A的结构简式为:(CH3)
2C=CH2;
D是羧酸,D和F反应生成有机物C13H18O2,D中含有4个碳原子,所以F中含有9个碳原子,且D和C13H18O2中氧原子数相同,所以D和F发生酯化反应,则F是醇,F的分子式为:C9H12O,F分子中含有苯环但无甲基,在催化剂存在下1molE与2molH2可以发生反应生成F,所以F的结构简式为:
.
(1)B的结构简式为:(CH3)2CHCH2OH,系统命名法命名为:2-甲基-1-丙醇; (2)E的结构简式为
;
,则E的结构简式为
(3)C与新制的Cu(OH)2反应生成异丁酸钠、氧化亚铜和水,所以反应的化学方程式为:
(4)D与F发生酯化反应,其反应的化学方程式
(5)由条件①为芳香族化合物;②与F互为同分异构体;③能被催化氧化成甲醛。可说明苯环上含甲醇,所以有机物甲有13种,满足苯环上只有3个侧链,且核磁共振氢谱有5组峰,峰面积比为
6:2:2:1:1
的有机物的结构简式有两种分别为
(6)由题中以丙烯为原料合成D的线路图可以推出:X为2-溴-丙烷,其结构简式为CH3CHBrCH3,步骤Ⅱ发生取代反应生成醇,其反应条件为NaOH的水溶液并加热,步骤Ⅳ发生消去反应,羟基变为羰基。
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