(4)为测定镀层厚度,用NaOH溶液溶解钢制品表面的铝镀层,当所得还原产物为6g时,转移电子的物质的量为___mol。
(5)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,需要的试剂还有____(填编号)。 a.KClO3 b.Mg c.MnO2 d.KCl
取少量铝热反应所得的固体混合物,将其溶于足量稀H2SO4,滴加KSCN溶液无明显现象,不能说明固体混合物中无Fe2O3,理由是________(用离子方程式说明)。
【答案】NaOH,H2 2NaOH +SO2=Na2SO3+H2O,Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3 氯气与水反应:Cl2+H2O
HCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,破坏了氯气在水中的溶解平衡,有利于氯气的
逸出 1s22s22p63s23p1 5 6 ab Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+ 【解析】 【详解】
(1)用石墨作电极电解饱和食盐水时,阳极上氯离子放电、阴极上水中的H+得电子发生还原反应,同时阴极附H2;近还生成NaOH,所以阴极产物有NaOH,二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐和水,二氧化硫过量时生成亚硫酸氢钠,反应方程式为2NaOH +SO2=Na2SO3+H2O,Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3 ; 因此,本题正确答案是:NaOH, H2; 2NaOH +SO2=Na2SO3+H2O,Na2SO3+H2O+SO2=2NaHSO3 ; (2)氯气与水反应: Cl2+H2O平衡,有利于氯气的逸出; 因此,本题正确答案是: Cl2+H2O的溶解平衡,有利于氯气的逸出;
(3)Al原子核外有13个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1;有5种能级; 因此,本题正确答案是: 1s22s22p63s23p1;5;
(4)2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,还原产物为氢气,根据氢气和转移电子之间的关系式得转移电子物质的量为3mol?2=6mol; 因此,本题正确答案是:6;
(5)用铝粉和Fe2O3做铝热反应实验,还需要引燃剂氯酸钾和Mg;氧化铁和酸反应生成铁离子,铁离子能和Fe反应生成亚铁离子,涉及的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+; 因此,本题正确答案是:ab; Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、Fe+2Fe3+=3Fe2+。
19.硒化铜纳米晶体在光电转化中有着广泛的应用,铜和硒等元素形成的化合物在生产、生活中应用广泛。
HCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,破坏了氯气在水中HCl+HClO,增大HCl的浓度可使平衡逆向移动,破坏了氯气在水中的溶解
(1)基态硒原子的核外电子排布式为______。As、Se、Br三种元素第一电离能由大到小的顺序为______。
(2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此可判断SeO2中的化学键类型为______。 (3)Se2Cl2为深棕红色的剧毒液体,Se原子的杂化轨道类型为______,其分子结构中含有Se-Se 键,该分子中,Se2Cl2的空间构型为______ (填字母)。
a.直线形 b.锯齿形 c.环形 d.四面体形
(4)硒酸钢(CuSeO4)在电子、仪表工业中发挥着重要作用。硒酸的酸性与硫酸的比较,酸性较强的是______(填化学式)。
(5)SeO42-中Se-O的键角比SeO3的键角______(填“大“或“小“),原因是______。
(6)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为______,若组成粒子氧、铜的半径分别为r(O)pm、r(Cu)pm,密度为ρg?cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的空间利用率为______(用含π的式子表示)。
【答案】 [Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4) Br>As>Se 共价键 sp3 b H2SO4 28'小 SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°,SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°
π?NA[2r3(Cu)+r3(O)]Cu2O ?10?30
144【解析】 【分析】
(1)基态硒原子核外有34个电子,按电子进入轨道的顺序,由低到高排列,然后将相同电子层的原子轨道排在一起。As的4p轨道半充满,电子的能量低,第一电离能高于相邻原子。 (2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此确定SeO2为分子晶体。
(3)Se2Cl2分子中,Se原子的价层电子对数为4,可此可确定杂化轨道类型;Se2Cl2中原子间以单键相连,且Se的价电子中存在孤对电子,由此确定空间构型。
(4)硒和硫同周期且左右相邻,则硒的非金属性小于硫,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,由此可确定硒酸与硫酸的酸性强弱。
(5)SeO42-为正四面体结构,SeO3为平面正三角形结构,由此确定键角关系。
(6)采用均摊法,可计算出晶胞中所含的原子数,从而确定化学式。计算该晶胞的空间利用率时,需利用质量与密度求出晶胞的体积以及原子的体积和。 【详解】
(1)基态硒原子核外有34个电子,按电子进入轨道的顺序进行排布,基态硒原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4)。由于As的4p轨道半充满,电子能量低,第一电离能出现反常,所以As、Se、Br三种元素第一电离能由大到小的顺序为Br>As>Se。答案为:[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4);Br>As>Se;
(2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此可判断SeO2为分子晶体,原子间的化学键类型为共价键。答案为:共价键;
(3)Se2Cl2分子结构中含有Se-Se 键,则该分子中,Se原子的价电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,Se2Cl2的中心原子Se最外层有2对孤对电子,对共用电子对有排斥作用,因而空间构型为锯齿形。答案为:sp3;b;
(4) )硒和硫同周期且左右相邻,则硒的非金属性小于硫,非金属性越强,酸性越强,则酸性较强的是H2SO4。答案为:H2SO4;
(5) SeO42-为正四面体结构,SeO3为平面正三角形结构,SeO42-中Se-O的键角比SeO3的键角小,原因是SeO42-28'的空间构型为正四面体,键角为109°,SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°。答案为:小;SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°28',SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°; (6)采用均摊法,可计算出晶胞中所含的O原子数为1+8?=2,Cu原子数为4,则该氧化物的化学式为Cu2O;若组成粒子氧、铜的半径分别为r(O)pm、r(Cu)pm,密度为ρg?cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,
18π[4r3(Cu)+2r3(O)]pm32?1443π?NA[2r3(Cu)+r3(O)]2?144cm,空间利用率为=则该晶胞的体积为?10?30。303?10pm??NA144?NAπ?NA[2r3(Cu)+r3(O)]答案为:Cu2O;?10?30。
144【点睛】
在进行空间利用率的计算时,我们需注意,利用密度求出的晶胞的体积单位,与利用原子半径求出的原子体积的单位是否相同,若不相同,必须将单位进行调整。
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