铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。(1)基态铁原子的核外电子排布式为［Ar］_____...

[化学-选修3：物质结构与性质]

铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。　　 -

(1)基态铁原子的核外电子排布式为[Ar]_______。

(2)工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH2)2 ]、醋酸钠等碱性物质。尿素分子中四种不同元素的电负性由大至小的顺序是____________；醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。

(3)工业制备铁氧体也可使用沉淀法，制备时常加入氨（NH3)、联氨(N2H4)等弱碱。比较下表中氨(NH3)、联氨(N2H4)的熔沸点，解释其高低的主要原因________。

(4)下图是从铁氧体离子晶体Fe3O4中，取出的能体现其晶体结构的一个立方体，则晶体中的氧离子是否构成了面心立方最密堆积______(填“是”或“否”），该立方体是不是Fe3O4的晶胞______(填“是”或“否”），立方体中三价铁离子处于氧离子围成的_____空隙(填空间结构）。

(5)解释该Fe3O4晶体能导电的原因________，根据上图计算Fe3O4晶体的密度_____g•cm-3。 (图中a=0.42nm，计算结果保留两位有效数字）

高三化学填空题困难题查看答案及解析

铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。

(1)基态铁原子的核外电子排布式为［Ar］_____________。

(2)工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH)2]2、醋酸钠等碱性物质，尿素分子中四种不同元素的电负性由大到小的顺序是_______；醋酸钠中碳原子的杂化类型是_________。

(3)Fe3O4具有许多优异的性能，在磁性材料等领域应用广泛，化学共沉淀法是制备Fe3O4颗粒最常用的方法之一，方法是将FeSO4和FeCl3溶液以1：2投料比混合，再加入NaOH溶液，即可产生Fe3O4颗粒，则该反应的离子方程式为______________。

(4)晶体Fe3O4的晶胞如图所示，该晶体是一种磁性材料，能导电。

①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的___________(填空间结构)空隙。

②晶胞中氧离子的堆积方式与某金属晶体原子堆积方式相同，该堆积方式名称为________。

③解释Fe3O4晶体能导电的原因：_________________________；若晶胞的体对角线长为a mm，则Fe3O4晶体的密度为________(阿伏加德罗常数用NA表示)g·cm—3

高三化学综合题困难题查看答案及解析

铁氧体是一种磁性材料，具有广泛的应用。

(1)铁元素位于元素周期表的_________区，其基态原子有___________种能量不同的电子。

(2)工业制备铁氧体常使用水解法，制备时常加入尿素[CO(NH)2]2、醋酸钠等碱性物质，尿素分子中四种不同元素的电负性由大到小的顺序是________，醋酸钠中碳原子的杂化类型是_______。

(3)纳米氧化铁能催化火箭推进剂NH4ClO4的分解，的结构式为___________(标出配位键)，与互为等电子体的分子有____________(任写一种)。铵盐大多不稳定，NH4F、NH4I中，较易分解的是_______________。

(4)晶体Fe3O4的晶胞如图所示，该晶体是一种磁性材料，能导电。

①晶胞中亚铁离子处于氧离子围成的_______________(填空间结构)空隙。

②晶胞中氧离子的堆积方式与某金属晶体原子堆积方式相同，该堆积方式名称为______。

③解释Fe3O4晶体能导电的原因_________；若晶胞的体对角线长为a nm，则Fe3O4晶体的密度为_____________g·cm－3(阿伏加德罗常数用NA表示)。

高三化学综合题中等难度题查看答案及解析

磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料，磁性材料广泛应用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下：

已知：几种金属离子沉淀的pH如下表。

回答下列问题：

(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有________。

A．搅拌　　　　　　 B．适当升高温度

C．研磨矿石　　　 D．加入足量的蒸馏水

(2)溶浸过程中主要产生的离子为Fe3＋、Mn2＋、SO42-，请写出主要反应的离子方程式：___________；浸取后的溶液中含有少量Fe2＋、Cu2＋、Ca2＋，则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软锰矿目的是______________________，加入石灰调节溶液pH的范围为____________________。

(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2＋、Ca2＋等杂质，故滤渣主要是________(填化学式)和CaF2。若测得滤液中c(F－)为0.01mol·L－1，则滤液中残留c(Ca2＋)为________mol·L－1[已知：Ksp(CaF2)＝1.46×10－10]。

(4)有人认为净化工序中使用NaF会引起污染，建议用(NH4)2CO3代替NaF，但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是______________________________________。

(5)如图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在________%左右。

高三化学工业流程困难题查看答案及解析

（14分）锰锌软磁铁氧体具有高磁导率、低矫顽力和低功率损耗等性能，已广泛应用于电子工业。碳酸锰主要用于制备锰锌软磁铁氧体，而制碳酸锰的原料之一是二氧化锰。某化学研究性学习小组拟从废旧干电池中回收二氧化锰制取碳酸锰。

①将干电池剖切、分选得到黑色混合物（主要成分为MnO2）洗涤、过滤、烘干。

②将上述固体按固液体积比2:9加入浓盐酸、加热，反应完全后过滤、浓缩。

③向上述溶液中加入Na2CO3溶液，边加边搅拌，再过滤即可得到碳酸锰。

(l)在第②步中，将上述固体与浓盐酸混合的目的是　　　　　　　　　　

（2）有人认为，将第③步中的Na2CO3溶液换成NH4HCO3溶液，也能达到上述目的，但同时有气体生成。请写出加入NH4HCO3溶液时发生的离子反应方程式　　　　　　。

（3）查阅文献，发现第③步中，除生成MnCO3外还有可能生成Mn(OH)2，已知Mn(OH)2暴露在空气中时间稍长，易被氧化成褐色的MnO(OH)2, MnCO3和MnO(OH)2受热最终均分解成MnO2，该小组对上述沉淀的成分提出以下假设，请帮助完成假设：

假设一：全部为MnCO3；　假设二：全部为Mn(OH)2；　 假设三：　　　　　

为验证假设二是否正确，该小组进行了以下研究：

①定性研究：请你完成下表中的内容．

②定量研究：将所得沉淀过滤、洗涤，置于空气中充分氧化后，小心干燥，取22.0g样品，加热，测得固体质量随温度的变化关系如图．根据图中的数据判断假设三成立，理由是　　

高三化学实验题中等难度题查看答案及解析

化学作为一门基础自然科学，在材料科学、生命科学、能源科学等诸多领域发挥着重要作用，其中铁和铜是两种应用广泛的元素。

(1)基态铁原子的价电子轨道表达式为_____。

(2)磁性材料铁氧体在制备时常加入 CH3COONa、尿素[CO(NH2)2]等碱性物质。尿素分子中所含元素的电负性由小到大的顺序是_____，1mol 尿素分子中含有的 σ 键数目为_____。 CH3COONa 中碳原子的杂化类型为_________。

(3)Fe(CO)5又名羰基铁，常温下为黄色油状液体，则 Fe(CO)5的晶体类型是_____，写出与CO互为等电子体的分子的电子式_____(任写一种)。

(4)CuO在高温时分解为 O2和 Cu2O，请从阳离子的结构来说明在高温时，Cu2O比 CuO更稳定的原因_____。

(5)磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，某磷青铜晶胞结构如图所示：

①其化学式为_____。

②若晶体密度为 8.82g/cm3，则最近的 Cu原子核间距为_____pm(用含 NA 的代数式表示)。

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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下：

已知：几种金属离子沉淀的pH如下表。

回答下列问题：

（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有________。

A．搅拌　　　　 B．适当升高温度　　 C．研磨矿石　　　　 D．加入足量的蒸馏水

（2）溶浸过程中主要产生的金属阳离子为Fe3＋、Mn2＋，浸取后的溶液中含有少量Fe2＋、Cu2＋、Ca2＋，则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软锰矿，其发生反应的离子方程式为____________________，加入石灰调节溶液pH的范围为____________________。

（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2＋、Ca2＋等杂质，故滤渣主要是________(填化学式)和CaF2。若测得滤液中c(F－)为0.01mol·L－1，则滤液中残留c(Ca2＋)为________mol·L－1[已知：Ksp(CaF2)＝1.46×10－10]。

（4）有人认为净化工序中使用NaF会引起污染，建议用(NH4)2CO3代替NaF，但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是______________________________________。

（5）下图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在________％左右。

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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下：

已知：几种金属离子沉淀的pH如下表。

回答下列问题：

（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有________。

A．搅拌　　　　 B．适当升高温度　　 C．研磨矿石　　　　 D．加入足量的蒸馏水

（2）溶浸过程中主要产生的金属阳离子为Fe3＋、Mn2＋，浸取后的溶液中含有少量Fe2＋、Cu2＋、Ca2＋，则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软锰矿，其发生反应的离子方程式为____________________，加入石灰调节溶液pH的范围为____________________。

（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2＋、Ca2＋等杂质，故滤渣主要是________(填化学式)和CaF2。若测得滤液中c(F－)为0.01mol·L－1，则滤液中残留c(Ca2＋)为________mol·L－1[已知：Ksp(CaF2)＝1.46×10－10]。

（4）有人认为净化工序中使用NaF会引起污染，建议用(NH4)2CO3代替NaF，但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是______________________________________。

（5）下图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在________％左右。

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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mn+离子c(Mn+) ═ 0.1 mol• L -1形成M(OH) n沉淀的pH范围如下：

③常温下，Ksp(CaF2) ═1.46×10-10　 Ksp(MgF2) ═7.42×10-11　 Ka(HF) ═1.00 ×10-4

回答下列问题：

（1）分析下列图1、图2，氯化铵焙烧锰矿粉的最佳条件是：__________________。

（2）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________。

（3）浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为__________；再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去；然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去，此时溶液pH为6，c(Mg2+)═4.64×10-6 mol·L-1，c(HF)为_________mol·L-1。

（4）碳化结晶时，反应的离子方程式为_____________________________________。

（5）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是___________________。

（6）测定碳酸锰产品的纯度。

称取0.5000 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定（反应为：[Mn(PO4)2]3- +Fe2+ ═Mn2+ +Fe3++2PO43-）。重复操作3次，记录数据如下表：

则产品的纯度=__________，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度___(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。

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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。

②相关金属Mn+离子c(Mn+) ═ 0.1 mol• L -1形成M(OH) n沉淀的pH范围如下：

回答下列问题：

（1）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_____________________________。

（2）浸出液“净化除杂”过程如下：①加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+；②调节溶液pH，将Al3+、Fe3+变为沉淀除去，调节pH范围为__________③加入NH4F将___________离子(填离子符号)沉淀除去。

（3）碳化结晶时，反应的离子方程式为_____________________________________。

（4）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是________________。流程中能循环利用的物质除了氯化铵之外还有____________。

（5）测定碳酸锰产品的纯度。

称取0.5000 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定（反应为：[Mn(PO4)2]3- +Fe2+ ═Mn2+ +Fe3++2PO43-）。重复操作3次，记录数据如下表：

则产品的纯度=__________，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度_______(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。

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