一、综合题
1.锰元素在多个领域中均有重要应用,回答下列问题。
(1)Mn在元素周期表中位于_____区;MnSO4中阳离子的价电子排布式为__________; (2)Mn3+在水溶液中容易歧化为MnO2和Mn2+下列说法合理的是_______ A.Mn3+的价电子构型为3d4,不属于较稳定的电子构型 B.根据Mn2+的电子构型可知,Mn4+中不含成对电子
C.Mn2+易被氧化,可能是因为Mn2+产内有大量自旋方向相同的电子 D.Mn2+与Fe3+具有相同的价电子构型,所以它们的化学性质相似
(3)在K2MnF6中,MnF62-的空间构型是正八面体,则中心原子的价层电子对数为_____。该化合物中含有的共价键在形成过程中原子轨道的重叠方式为__________ (4)二价锰的化合物的性质如下表所示: 物质 熔点 上表三种物质中晶格能最大的是________;上表涉及的三种阴离子中,半径最大的是______。
(5)某锰氧化物的晶胞结构如下图所示:
MCl2 650℃ MnS 1610℃ MnSO4 700℃
该锰的氧化物的化学式为______________,该晶体中Mn的配位数为____________,该晶体中Mn之间的最近距离为____________pm(用a、b来表示)。
2.C1O2是一种新型的环保饮用水消毒剂,某课题小组拟选择下列部分装置制备并收集二氧化氯来探究其漂白性(装置不可重复使用)。
己知:常温下,亚氯酸钠(NaC1O2)可吸收氯气并制备二氧化氯;C1O2是一种易溶于水而难溶于有机溶剂的气体,氧化性比氯气强。 回答下列问题:
(1)制备干燥、纯净的氯气:制备的发生装置是_________ (填代号),//写出反应的离子方程式:__________。
(2)制备二氧化氯:导管口连接顺序为:a→______→n→p→j。本实验选择I而不选择H的原因是:_________________。
(3)写出G中发生反应的化学方程式:___________。 (4)装置E的作用是_____________________________。
(5)他们己收集一瓶二氧化氯气体,请你设计简易实验证明二氧化氯具有永久的漂白性:_________________________________________________________________________________________。
(6)尾气中的二氧化氯还可以用含双氧水的烧碱溶液吸收,其产物之一是NaC1O2。写出该反应的化学方程式:_____________________________。 3.研究含碳化合物的结构与性质,对生产、科研等具有重要意义
(1)冠醚是由多个二元醇分子之间失水形成的环状化合物。X、Y、Z是常见的三种冠醚,其结构如图所示。它们能与碱金属离子作用,并且随着环的大小不同而与不同金属离子作用。
①Li+计与X的空腔大小相近,恰好能进入到X的环内,且Li+与氧原子的一对孤电子对作用形成稳定结构W(如图)。
a.基态锂离子核外能量最高的电子所处能层符号为___________; b.W中Li+与孤对电子之间的作用属于___________(选填字母标号) A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键 E.以上都不是
②冠醚Y能与K+形成稳定结构,但不能与Li+计形成稳定结构。理由是___________。 ③烯烃难溶于水,被KMnO4水溶液氧化的效果较差。若烯烃中溶人冠醚Z,氧化效果明显提升。
i.水分子中氧的杂化轨道的空间构型是___________,H-O键键角___________(填“>”“<”或“=”)109°28′
ii.已知:冠醚Z与KMnO4可以发生右图所示的变化。加入冠醚Z后,烯烃的氧化效果明显提升的原因是___________。
(2)甲烷是重要的清洁能源,其晶体结构如图所示,晶胞参数为anm。
①常温常压下不存在甲烷晶体。从微粒间相互作用的角度解释,其理由是___________;
②甲烷分子的配位数为___________;
③A分子中碳原子的坐标参数为(0,0,0),则B分子的碳原子的坐标参数为___________。
cm-3)。 ④甲烷晶体的密度为___________(g·
4.处理、回收CO是环境科学家研究的热点课题。
(1)CO用于处理大气污染物N2O所发生的反应为N2O(g)+CO(g)
CO2(g)+N2(g) △H。几种物质的相对
能量如下:
mol-1。改变下列“量”,一定会引起△H发生变化的是___________①△H=___________ kJ·(填代号)
A.温度 B.反应物浓度 C.催化剂 D.化学计量数
②有人提出上述反应可以用“Fe+”作催化剂。其总反应分两步进行: 第一步:Fe++N2O===FeO++N2;第二步:____________(写化学方程式)。
第二步步反应不影响总反应达到平衡所用时间,由此推知,第二步反应速率_____第一步反应速率(填“大于”或“等于”)。
(2)在实验室,采用I2O5测定空气中CO的含量。在密闭容器中充入足量的I2O5粉末和一定量的CO,发生反应:I2O5 (s)+5CO(g)
5CO2(g)+I2(s)。测得CO的转化率如
图1所示。
①相对曲线a,曲线b仅改变一个条件,改变的条件可能是________。
②在此温度下,该可逆反应的平衡常数K=___________(用含x的代数式表示)。