Fe3+与CN-、F-、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为________。
(2)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂,其结构如图甲所示。此物质中碳原子的杂化方式是__________。
(3)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。
(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________________。已知(CN)2是直线形分子,并具有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为__________________。
(5)F-不仅可与Fe3+形成3-,还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体,此晶体应用于激光领域,其结构如图乙所示,则该晶体的化学式为__________________________。
【答案】 1s22s22p63s23p63d5(或3d5) sp3、sp2 N>O>C CO(或N2) 4∶3 KMgF3
【解析】(1)Fe的原子序数为26,Fe3+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或3d5)。
(2)根据图中乙酰基二茂铁的结构可知,碳原子的杂化方式有两种。其中形成碳氧双键的碳原子和五元环上的碳原子杂化方式是sp2杂化,而-CH3上的碳原子杂化方式是sp3杂化。
(3)根据元素周期律,可知同周期元素原子第一电离能随着原子序数的增加逐渐增大,由于原子轨道上电子处于全满、半满和全空时较稳定,所以第ⅡA、ⅢA族以及第ⅤA、ⅥA主族存在反常,即同周期元素第ⅡA族的第一电离能大于第ⅢA族的第一电离能,第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的第一电离能,因此、、原子的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。
(4)配合物K3Fe(CN)6的配体是CN-,有14个电子,因此与其互为等电子体的分子有两种:CO或N2;(CN)2是直线型分子且具有对称性,可以判断碳氮之间形成三键,碳碳之间为单键连接,其结构式为N≡C-C≡N,因此键有4个,键有3个,个数比为。
(5)由晶胞结构图可知:K+位于体心,F-位于棱上,Mg2+位于顶点,因此每个晶胞中有1个K+、1/4×12=3个F-,1/8×8=1个Mg2+,则该晶体的化学式为KMgF3。
【题型】综合题
【结束】
12
某树脂的合成线路如下:
(1)B中含有的官能团的名称是________________________。
(2)反应①、③的有机反应类型分别是________________、____________________。
(3)检验CH3CH2CH2Br中的溴原子时,所加试剂的顺序依次是_______________。
(4)下列说法正确的是__________(填字母编号)。
a.1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2mol Ag
b.可以用NaHCO3鉴别E和F
c.B分子存在顺反异构
(5)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。
(6)的同分异构体中同时符合下列条件的芳香族化合物共有______种,其中苯环上一氯代物有两种的结构简式为_______________________。
a.能发生消去反应 b.能与过量浓溴水反应生成白色沉淀
高三化学综合题中等难度题
Fe3+与CN-、F-、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为________。
(2)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂,其结构如图甲所示。此物质中碳原子的杂化方式是__________。
(3)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。
(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________________。已知(CN)2是直线形分子,并具有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为__________________。
(5)F-不仅可与Fe3+形成3-,还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体,此晶体应用于激光领域,其结构如图乙所示,则该晶体的化学式为__________________________。
【答案】 1s22s22p63s23p63d5(或3d5) sp3、sp2 N>O>C CO(或N2) 4∶3 KMgF3
【解析】(1)Fe的原子序数为26,Fe3+的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或3d5)。
(2)根据图中乙酰基二茂铁的结构可知,碳原子的杂化方式有两种。其中形成碳氧双键的碳原子和五元环上的碳原子杂化方式是sp2杂化,而-CH3上的碳原子杂化方式是sp3杂化。
(3)根据元素周期律,可知同周期元素原子第一电离能随着原子序数的增加逐渐增大,由于原子轨道上电子处于全满、半满和全空时较稳定,所以第ⅡA、ⅢA族以及第ⅤA、ⅥA主族存在反常,即同周期元素第ⅡA族的第一电离能大于第ⅢA族的第一电离能,第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族的第一电离能,因此、、原子的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C。
(4)配合物K3Fe(CN)6的配体是CN-,有14个电子,因此与其互为等电子体的分子有两种:CO或N2;(CN)2是直线型分子且具有对称性,可以判断碳氮之间形成三键,碳碳之间为单键连接,其结构式为N≡C-C≡N,因此键有4个,键有3个,个数比为。
(5)由晶胞结构图可知:K+位于体心,F-位于棱上,Mg2+位于顶点,因此每个晶胞中有1个K+、1/4×12=3个F-,1/8×8=1个Mg2+,则该晶体的化学式为KMgF3。
【题型】综合题
【结束】
12
某树脂的合成线路如下:
(1)B中含有的官能团的名称是________________________。
(2)反应①、③的有机反应类型分别是________________、____________________。
(3)检验CH3CH2CH2Br中的溴原子时,所加试剂的顺序依次是_______________。
(4)下列说法正确的是__________(填字母编号)。
a.1 mol E与足量的银氨溶液反应能生成2mol Ag
b.可以用NaHCO3鉴别E和F
c.B分子存在顺反异构
(5)写出反应⑤的化学方程式______________________________________________。
(6)的同分异构体中同时符合下列条件的芳香族化合物共有______种,其中苯环上一氯代物有两种的结构简式为_______________________。
a.能发生消去反应 b.能与过量浓溴水反应生成白色沉淀
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
[化学—选修3:物质结构与性质](15分)Fe2+、Fe3+与O22—、CN—、F—、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
(1)N、O、F三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是 。
(2)基态Fe3+核外M能层的电子排布式为 。
(3)铁有δ、γ、α三种同素异形体(如下图),则γ晶胞原子堆积名称为_____________。假设各种晶型的铁单质都是由半径为r的铁原子堆积而成,则晶胞δ与晶胞α的密度比为_______________(列式并化简)。
(4)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂,其结构如图1所示。此物质中碳原子的杂化方式有 。
(5)配合物K3[Fe(CN)6]可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的电子式为 。已知(CN)2是直线形分子,并具有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为 。
(6)F—不仅可与Fe3+形成[FeF6]3—,还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体,此晶体应用于激光领域,结构如图2所示。该晶体的化学式为 。在该晶体中与一个F—距离最近且相等的F—的个数为 。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
Fe2+、Fe3+与O22-、CN-、F-有机分子等形成的化合物具有广泛的应用。
(1)C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是___________________________。
(2)Fe2+基态核外电子排布式为_____________________________。
(3)乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂,其结构如图1所示。
此物质中碳原子的杂化方式是______________________。
(4)配合物K3Fe(CN)6可用于电子传感器的制作。与配体互为等电子体的一种分子的化学式为________。已知(CN)2是直线型分子,并具有对称性,则(CN)2中π键和σ键的个数比为_____________。
(5)F-不仅可与Fe3+形成[FeF6]3-,还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体,此晶体应用于激光领域,结构如图2所示。
该晶体的化学式为___________________________________。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
氮元素可以形成许多化合物,在我们生活生产中有广泛的应用。
(1)与NF3分子互为等电子体的分子为________。
(2)铁和氨气在640℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构见图甲。
写出Fe3+的基态电子排布式________。
写出该反应的化学方程式:______________。
甲 乙 丙
(3)维生素B4结构如图乙,则1mol维生素B4分子中含有σ键的数目为______mol。
(4)配合物丙的结构见图,丙中含有__________(填序号);
a.极性共价键 b.非极性共价键 c.配位键 d.氢键
丙中碳原子的杂化方式有______________。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
氮元素可以形成许多化合物,在我们生活生产中有广泛的应用。
(1) 与NF3分子互为等电子体的阴离子为________。
(2) 铁和氨气在640 ℃可发生置换反应,产物之一的晶胞结构见图。写出Fe3+的外围电子排布式:_____________,写出该反应的化学方程式:_____________。
(3) 维生素B4结构如图,则1 mol维生素B4分子中含有σ键的数目为________mol。
(4) 某配合物的结构如图,其中含有________(填序号);
a. 极性共价键 b. 非极性共价键 c. 配位键 d. 氢键
其中碳原子的杂化方式有________。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)Fe3+基态核外电子排布式为______。
(2)实验室用KSCN溶液、苯酚检验Fe3+。
①1mol苯酚分子中含有σ键的数目为______。
②类卤素离子可用于Fe3+的检验,其对应的酸有两种,分别为硫氰酸和异硫氰酸,这两种酸中沸点较高的是______
(3)氮化铁晶体的晶胞结构如图−1所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为______。
(4)某铁的化合物结构简式如图−2所示
①上述化合物中所含有的非金属元素的电负性由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
②上述化合物中氮原子的杂化方式为______。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
ⅥA族元素形成的化合物在实验室和工业生产上有着广泛的应用。回答下列问题:
(1)SCN-与Fe3+可形成多种配离子,其中一种为[Fe(SCN)6]3-,该配离子中的SCN-会使Fe3+的剩余价电子压缩配对,则每个配离子中Fe3+的单电子个数为_________个。
(2)Se与S是同族元素,请写出基态Se原子电子排布式_____________。H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。H2O、H2S、H2Se沸点由高到低的顺序为__________________,原因是:___________。
(3)有一种由1~9号元素中的部分元素组成,且与SCl2互为等电子体的共价化合物,它的分子式为_______,其VSEPR构型为_____________。
(4)已知S4O62-的结构为,其中S原子的杂化方式是_______________。键长a______b(填“>”、“<”或“=”)。
(5)离子晶体中阳离子和阴离子的半径比不同可形成不同的晶胞结构,见下表:
半径比 | 0.225~0.414 | 0.414~0.732 | 0.732~1 |
典型化学式 | 立方ZnS | NaCl | CsCl |
晶胞 |
已知某离子晶体RA,其阴阳离子半径分别为184pm和74pm,摩尔质量为M g/mol,则阳离子配位数为___________,晶体的密度为_________g/cm3(列出计算式,无需化简,设NA为阿伏加德罗常数的值)。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
铁和铜都是生产、生活中应用广泛的金属,能形成很多种合金和化合物。请回答:
(1)基态Cu+的价层电子排布图为________。基态Fe3+中有________种运动状态不同的电子。
(2)铁单质能形成Fe(CO)5,其熔点为-21℃,沸点为102.8℃。则Fe(CO)5晶体的类型为________,其σ键和π键的数目之比为________。与CO互为等电子体的离子符号为________(任写一种)。
(3)铜元素的焰色反应呈绿色,很多金属元素能发生焰色反应的微观原因为________。
(4)[Cu(NH3)4]SO4中,所含基态非金属原子的第一电离能由小到大的顺序为________。阴离子的空间构型为________,其中心原子的杂化轨道类型为________。
(5)铁单质的一种晶体的堆积模型为体心立方堆积,晶胞参数为apm;铜单质的一种晶体的堆积模型为面心立方最密堆积,晶胞参数为bpm。则两种晶体中,铁原子和铜原子的配位数之比为________,晶体的密度之比为________(用代数式表示)。
高三化学简答题困难题查看答案及解析
镁、铝、硅、银、铁的单质及其化合物在建筑业、飞机制造业、电子工业和石油化工等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)Fe3+价层电子的轨道表达式(电子排布图)为__。
(2)硅能形成多种化合物(如SiH4、Si2H4等),SiH4的中心原子的杂化轨道类型为__,其分子的立体构型为__,键角为__;Si2H4分子中含有的σ键和π键的数目之比为__。
(3)Mg、Al的第一电离能:Mg__Al(填“>”或“<”)。
(4)Ca和Fe属于同一周期,且核外最外层电子构型相同,但金属Ca的熔点、沸点等都比金属Fe低,原因是__。
(5)Ag晶体的堆积方式为面心立方最密堆积(如图所示),晶胞中Ag原子的配位数为__;设Ag原子半径为rcm,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则Ag晶体的密度为__g·cm-3(写出表达式)。
高三化学综合题简单题查看答案及解析
铁被誉为“第一金属”,铁及其化合物在生活中有广泛应用。
(1)基态Fe3+的简化电子排布式为________。
(2)羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含____molσ键,与CO互为等电子体的离子是_____(填化学式,写一种)。
(3)月球岩石——玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO3),钛酸亚铁与浓硫酸反应生成TiSO4,SO42—中S原子的杂化方式为____,用价层电子对互斥理论解释SO32—的键角比SO42—键角小的原因___________________________________________________。
(4)氮化铁晶体的晶胞结构如图所示。该晶体中铁、氮的微粒个数之比为____。
(5)氧化亚铁晶体的晶胞如图2所示。已知:氧化亚铁晶体的密度为ρg·cm-3,NA代表阿伏加德罗常数的值。在该晶胞中,与Fe2+紧邻且等距离的Fe2+数目为____;Fe2+与O2—的最短核间距为____pm。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析