題目列表(包括答案和解析)
我國化學家在“鐵基(氟摻雜鐠氧鐵砷化合物)高溫超導”材料研究上取得了重要成果,該研究項目榮獲2013年度“國家自然科學獎”一等獎。
(1)基態Fe2+的核外電子排布式為_________________。
(2)氟、氧、砷三種元素中電負性值由大到小的順序是__________(用相應的元素符號填空)。
(3)Fe(SCN)3溶液中加人NH4F,發生如下反應:Fe(SCN)3+6NH4F=(NH4)3FeF6+3NH4SCN。
①(NH4)3FeF6存在的微粒間作用力除共價鍵外還有_________(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電子穩定結構,則C原子的雜化方式為_____________,該原子團中鍵與
個數的比值為___________________。
(4)FeCl3晶體易溶于水、乙醇,用酒精燈加熱即可氣化,而FeF3晶體熔點高于1000oC,試解釋兩種化合物熔點差異較大的原因:_______________________________。
(5)氮、磷、砷雖為同主族元素,但其化合物的結構與性質是多樣化的。
①該族氫化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某種性質隨R的核電荷數的變化趨勢如右圖所示,則Y軸可表示的氫化物(RH3)性質可能有________。
a.穩定性??????? b.沸點?????? 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域有廣泛的應用,其結構是用碳原子取代氮化鈦晶胞(結構如圖)頂點的氮原子,據此分析,這種碳氮化鈦化臺物的化學式為______。
某校化學研究性學習小組在學習了金屬的知識后,探究Cu的常見化合物性質.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Fe的穩定性小于+3價Fe,+1價Cu的穩定性也小于+2價Cu嗎?
③CuO有氧化性,能被H2、CO等還原,也能被NH3還原嗎?
[實驗方案]
(1)解決問題①需用到的藥品有CuSO4溶液、________、________(填試劑名稱),同時進行相關實驗.
(2)解決問題②的實驗步驟和現象如下:取98 g Cu(OH)2固體,加熱至80℃~100℃時,得到黑色固體粉末,繼續加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末A.冷卻后稱量,A的質量為72 g,A的化學式為________.向A中加入適量的稀硫酸,得到藍色溶液,同時觀察到容器中還有紅色固體存在.
(3)為解決問題③,設計的實驗裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫出):
實驗中觀察到CuO變為紅色物質.查資料可知,同時生成一種無污染的氣體.該氣體的化學式為________.
[實驗結論]
(1)Cu(OH)2具有兩性.證明Cu(OH)2具有兩性的實驗現象是________.
(2)根據實驗方案(2),得出的+1價Cu和+2價Cu穩定性大小的結論是高溫時________;在酸性溶液中________.
(3)CuO能夠被NH3還原.
[問題討論]
有同學認為NH3與CuO反應后生成的紅色物質是Cu,也有同學認為NH3與CuO反應后生成的紅色物質是Cu和A的混合物.請你設計一個簡單的實驗檢驗NH3與CuO反應后生成的紅色物質中是否含有A?
________________________
某;瘜W研究性學習小組在學習了金屬的知識后,探究Cu的常見化合物的性質.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Fe的穩定性小于+3價Fe,+1價Cu的穩定性也小于+2價Cu嗎?
③CuO有氧化性,能被H2、CO等還原,也能被NH3還原嗎?
[實驗方案]
(1)解決問題①需用到的藥品有CuSO4溶液、________、________(填試劑名稱),同時進行相關實驗.
(2)解決問題②的實驗步驟和現象如下:取98 g Cu(OH)2固體,加熱至80-100℃時,得到黑色固體粉末,繼續加熱到1000℃以上,黑色粉末全部變成紅色粉末A.冷卻后稱量,A的質量為72 g,則A的化學式為________.向A中加入適量的稀硫酸,得到藍色溶液,同時觀察到容器中還有紅色固體存在.
(3)為解決問題③,設計的實驗裝置為(夾持及尾氣處理裝置未畫出):
實驗中觀察到CuO變為紅色物質.查資料可知,同時生成一種無污染的氣體.
[實驗結論]
(1)Cu(OH)2具有兩性.證明Cu(OH)2具有兩性的實驗現象是________.
(2)根據實驗方案(2),得出的+1價Cu相+2價Cu穩定性大小的結論是:在高溫時________.在酸性溶液中________.
(3)CuO能夠被NH3還原.
[問題討論]
有同學認為NH3與CuO反應后生成的紅色物質是Cu,也有同學認為NH3與CuO反應后生成的紅色物質是Cu和A的混合物.請你設計一個簡單的實驗檢驗NH3與CuO反應后生成的紅色物質中是否含有A?
某課外活動小組對一氧化碳還原氧化鐵的實驗中最后的產物產生濃厚的興趣,試通過實驗來探究其成分。
Ⅰ.實驗裝置:
用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置
該裝置B中發生的離子方程式是
裝置B的作用是
Ⅱ.實驗現象:玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變為黑色時,停止加熱,繼續通一氧化碳,冷卻到室溫,停止通氣,同時觀察到澄清的石灰水變渾濁。
Ⅲ.實驗結論:
甲認為:依據上述實驗現象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。
乙認為:僅從上述實驗現象,不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵,她增加了一個實驗: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論。
請你通過該反應的相關資料對他們結論作出判斷并通過實驗檢驗其合理性:
(1)在一定條件下:一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下,可發生如下反應
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2
(2)四氧化三鐵(Fe3O4)為黑色固體,有強磁性,能夠被磁鐵吸引。
甲、乙同學的結論: 你對此評價的理由是:
Ⅳ.實驗探究
對反應后固體成分提出假設:
假設1:反應后固體中只有Fe;
假設2:反應后固體中只有Fe3O4;
假設3:反應后固體中__ _____________________
為確定實驗中最后的產物的成分,丙同學設計如下實驗,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。
實驗操作 |
預期現象和結論 |
步驟一:取硬質玻璃管中固體產物少量分別于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:丁同學試圖通過反應前后固體質量的變化來確定黑色固體的成分,你認為可行嗎?(假設氧化鐵在反應中完全反應) (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驗中最后的產物產生濃厚的興趣,試通過實驗來探究其成分。
Ⅰ.實驗裝置:
用一氧化碳還原氧化鐵的實驗裝置
該裝置B中發生的離子方程式是
裝置B的作用是
Ⅱ.實驗現象:玻璃管A中的粉末由紅色逐漸變為黑色時,停止加熱,繼續通一氧化碳,冷卻到室溫,停止通氣,同時觀察到澄清的石灰水變渾濁。
Ⅲ.實驗結論:
甲認為:依據上述實驗現象可以判斷出生成的黑色固體為金屬鐵。
乙認為:僅從上述實驗現象,不足以證明生成的黑色固體為金屬鐵,她增加了一個實驗: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論。
請你通過該反應的相關資料對他們結論作出判斷并通過實驗檢驗其合理性:
(1)在一定條件下:一氧化碳與氧化鐵在加熱條件下,可發生如下反應
3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2
Fe3O4+4CO4Fe+4CO2
(2)四氧化三鐵(Fe3O4)為黑色固體,有強磁性,能夠被磁鐵吸引。
甲、乙同學的結論: 你對此評價的理由是:
Ⅳ.實驗探究
對反應后固體成分提出假設:
假設1:反應后固體中只有Fe;
假設2:反應后固體中只有Fe3O4;
假設3:反應后固體中_______________________
為確定實驗中最后的產物的成分,丙同學設計如下實驗,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。
實驗操作 | 預期現象和結論 |
步驟一:取硬質玻璃管中固體產物少量分別于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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