題目列表(包括答案和解析)
我國化學(xué)家在“鐵基(氟摻雜鐠氧鐵砷化合物)高溫超導(dǎo)”材料研究上取得了重要成果,該研究項(xiàng)目榮獲2013年度“國家自然科學(xué)獎(jiǎng)”一等獎(jiǎng)。
(1)基態(tài)Fe2+的核外電子排布式為_________________。
(2)氟、氧、砷三種元素中電負(fù)性值由大到小的順序是__________(用相應(yīng)的元素符號填空)。
(3)Fe(SCN)3溶液中加人NH4F,發(fā)生如下反應(yīng):Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN。
①(NH4)3FeF6存在的微粒間作用力除共價(jià)鍵外還有_________(選填序號,下同)。
a.配位鍵??? b.氫鍵??? c.金屬鍵??? d.離子鍵
②已知SCN一中各原子最外層均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則C原子的雜化方式為_____________,該原子團(tuán)中鍵與個(gè)數(shù)的比值為___________________。
(4)FeCl3晶體易溶于水、乙醇,用酒精燈加熱即可氣化,而FeF3晶體熔點(diǎn)高于1000oC,試解釋兩種化合物熔點(diǎn)差異較大的原因:_______________________________。
(5)氮、磷、砷雖為同主族元素,但其化合物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)是多樣化的。
①該族氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質(zhì)隨R的核電荷數(shù)的變化趨勢如右圖所示,則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質(zhì)可能有________。
a.穩(wěn)定性??????? b.沸點(diǎn)?????? c.R—H鍵能?????? d.分子間作用力
②碳氮化鈦化合物在汽車制造和航空航天等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用,其結(jié)構(gòu)是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結(jié)構(gòu)如圖)頂點(diǎn)的氮原子,據(jù)此分析,這種碳氮化鈦化臺物的化學(xué)式為______。
某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了金屬的知識后,探究Cu的常見化合物性質(zhì).過程如下:
[提出問題]
①在周期表中,Cu、Al位置接近.Cu不如Al活潑,Al(OH)3具有兩性,Cu(OH)2也具有兩性嗎?
②通常情況下,+2價(jià)Fe的穩(wěn)定性小于+3價(jià)Fe,+1價(jià)Cu的穩(wěn)定性也小于+2價(jià)Cu嗎?
③CuO有氧化性,能被H2、CO等還原,也能被NH3還原嗎?
[實(shí)驗(yàn)方案]
(1)解決問題①需用到的藥品有CuSO4溶液、________、________(填試劑名稱),同時(shí)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn).
(2)解決問題②的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下:取98 g Cu(OH)2固體,加熱至80℃~100℃時(shí),得到黑色固體粉末,繼續(xù)加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末A.冷卻后稱量,A的質(zhì)量為72 g,A的化學(xué)式為________.向A中加入適量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液,同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在.
(3)為解決問題③,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫出):
實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì).查資料可知,同時(shí)生成一種無污染的氣體.該氣體的化學(xué)式為________.
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
(1)Cu(OH)2具有兩性.證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案(2),得出的+1價(jià)Cu和+2價(jià)Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是高溫時(shí)________;在酸性溶液中________.
(3)CuO能夠被NH3還原.
[問題討論]
有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu,也有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物.請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)中是否含有A?
________________________
某;瘜W(xué)研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了金屬的知識后,探究Cu的常見化合物的性質(zhì).過程如下:
[提出問題]
①在周期表中,Cu、Al位置接近.Cu不如Al活潑,Al(OH)3具有兩性,Cu(OH)2也具有兩性嗎?
②通常情況下,+2價(jià)Fe的穩(wěn)定性小于+3價(jià)Fe,+1價(jià)Cu的穩(wěn)定性也小于+2價(jià)Cu嗎?
③CuO有氧化性,能被H2、CO等還原,也能被NH3還原嗎?
[實(shí)驗(yàn)方案]
(1)解決問題①需用到的藥品有CuSO4溶液、________、________(填試劑名稱),同時(shí)進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn).
(2)解決問題②的實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象如下:取98 g Cu(OH)2固體,加熱至80-100℃時(shí),得到黑色固體粉末,繼續(xù)加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末A.冷卻后稱量,A的質(zhì)量為72 g,則A的化學(xué)式為________.向A中加入適量的稀硫酸,得到藍(lán)色溶液,同時(shí)觀察到容器中還有紅色固體存在.
(3)為解決問題③,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫出):
實(shí)驗(yàn)中觀察到CuO變?yōu)榧t色物質(zhì).查資料可知,同時(shí)生成一種無污染的氣體.
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]
(1)Cu(OH)2具有兩性.證明Cu(OH)2具有兩性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________.
(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案(2),得出的+1價(jià)Cu相+2價(jià)Cu穩(wěn)定性大小的結(jié)論是:在高溫時(shí)________.在酸性溶液中________.
(3)CuO能夠被NH3還原.
[問題討論]
有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu,也有同學(xué)認(rèn)為NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)是Cu和A的混合物.請你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)NH3與CuO反應(yīng)后生成的紅色物質(zhì)中是否含有A?
某課外活動小組對一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中最后的產(chǎn)物產(chǎn)生濃厚的興趣,試通過實(shí)驗(yàn)來探究其成分。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)裝置:
用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置
該裝置B中發(fā)生的離子方程式是
裝置B的作用是
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變?yōu)楹谏珪r(shí),停止加熱,繼續(xù)通一氧化碳,冷卻到室溫,停止通氣,同時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁。
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
甲認(rèn)為:依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。
乙認(rèn)為:僅從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵,她增加了一個(gè)實(shí)驗(yàn):用磁鐵靠近生成的黑色固體,看到有黑色固體被磁鐵吸引。于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結(jié)論。
請你通過該反應(yīng)的相關(guān)資料對他們結(jié)論作出判斷并通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其合理性:
(1)在一定條件下:一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下,可發(fā)生如下反應(yīng)
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2
(2)四氧化三鐵(Fe3O4)為黑色固體,有強(qiáng)磁性,能夠被磁鐵吸引。
甲、乙同學(xué)的結(jié)論: 你對此評價(jià)的理由是:
Ⅳ.實(shí)驗(yàn)探究
對反應(yīng)后固體成分提出假設(shè):
假設(shè)1:反應(yīng)后固體中只有Fe;
假設(shè)2:反應(yīng)后固體中只有Fe3O4;
假設(shè)3:反應(yīng)后固體中__ _____________________
為確定實(shí)驗(yàn)中最后的產(chǎn)物的成分,丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請您利用限選試劑和儀器幫助他完成該探究過程,并將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。
限選試劑和儀器: 1mol/LCuSO4 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L鹽酸、0.01mol/L氯水、試管、玻璃棒、膠頭滴管。
實(shí)驗(yàn)操作 |
預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟一:取硬質(zhì)玻璃管中固體產(chǎn)物少量分別于A、B試管中,加入足量1mol/LCuSO4溶液、攪拌溶解。 |
(1)若A試管中黑色固體不溶解,并且沒有觀察到其他現(xiàn)象,則黑色固體為 (2)若B試管中有紅色固體析出,則說明黑色固體中含有Fe。 |
步驟二:對試管B中溶液過濾,將所得固體洗滌干凈后,加足量1mol/L鹽酸后,再依次分別加入適量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液 |
(1)若溶液不變紅色,則
(2)若溶液變紅色,則
|
Ⅴ.延伸探究:丁同學(xué)試圖通過反應(yīng)前后固體質(zhì)量的變化來確定黑色固體的成分,你認(rèn)為可行嗎?(假設(shè)氧化鐵在反應(yīng)中完全反應(yīng)) (填“行”或“不行”)理由是 。
某課外活動小組對一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)中最后的產(chǎn)物產(chǎn)生濃厚的興趣,試通過實(shí)驗(yàn)來探究其成分。
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)裝置:
用一氧化碳還原氧化鐵的實(shí)驗(yàn)裝置
該裝置B中發(fā)生的離子方程式是
裝置B的作用是
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變?yōu)楹谏珪r(shí),停止加熱,繼續(xù)通一氧化碳,冷卻到室溫,停止通氣,同時(shí)觀察到澄清的石灰水變渾濁。
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
甲認(rèn)為:依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。
乙認(rèn)為:僅從上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵,她增加了一個(gè)實(shí)驗(yàn):用磁鐵靠近生成的黑色固體,看到有黑色固體被磁鐵吸引。于是得出生成的黑色固體為金屬鐵的結(jié)論。
請你通過該反應(yīng)的相關(guān)資料對他們結(jié)論作出判斷并通過實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其合理性:
(1)在一定條件下:一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下,可發(fā)生如下反應(yīng)
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2
(2)四氧化三鐵(Fe3O4)為黑色固體,有強(qiáng)磁性,能夠被磁鐵吸引。
甲、乙同學(xué)的結(jié)論: 你對此評價(jià)的理由是:
Ⅳ.實(shí)驗(yàn)探究
對反應(yīng)后固體成分提出假設(shè):
假設(shè)1:反應(yīng)后固體中只有Fe;
假設(shè)2:反應(yīng)后固體中只有Fe3O4;
假設(shè)3:反應(yīng)后固體中_______________________
為確定實(shí)驗(yàn)中最后的產(chǎn)物的成分,丙同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn),請您利用限選試劑和儀器幫助他完成該探究過程,并將答案寫在答題卡相應(yīng)位置。
限選試劑和儀器: 1mol/LCuSO4 、0.01mol/L KSCN溶液、1mol/L鹽酸、0.01mol/L氯水、試管、玻璃棒、膠頭滴管。
實(shí)驗(yàn)操作 | 預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論 |
步驟一:取硬質(zhì)玻璃管中固體產(chǎn)物少量分別于A、B試管中,加入足量1mol/LCuSO4溶液、攪拌溶解。 | (1)若A試管中黑色固體不溶解,并且沒有觀察到其他現(xiàn)象,則黑色固體為 (2)若B試管中有紅色固體析出,則說明黑色固體中含有Fe。 |
步驟二:對試管B中溶液過濾,將所得固體洗滌干凈后,加足量1mol/L鹽酸后,再依次分別加入適量0.01mol/L氯水、少量0.01mol/L KSCN溶液 | (1)若溶液不變紅色,則 (2)若溶液變紅色,則 |
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