結(jié)構(gòu)與原理的融合

(六)結(jié)構(gòu)與原理的融合(2021·天津卷,13)鐵單質(zhì)及其化合物的應用非常廣泛。(1)基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為

。

解析:(1)Fe為26號元素,所以基態(tài)Fe原子的價層電子排布式為3d64s2。3d64s2(2)用X射線衍射測定,得到Fe的兩種晶胞A、B,其結(jié)構(gòu)如圖所示。晶胞A中每個Fe原子緊鄰的原子數(shù)為

。每個晶胞B中含F(xiàn)e原子數(shù)為

。

84(3)合成氨反應常使用鐵觸媒提高反應速率。如圖為有、無鐵觸媒時,反應的能量變化示意圖。寫出該反應的熱化學方程式

。從能量角度分析,鐵觸媒的作用是

。

降低反應活化能由Fe3+水向該溶液中加HNO3解產(chǎn)物的顏色呈黃色解析:(4)①由于Fe3+水解產(chǎn)物的顏色導致溶液Ⅰ呈黃色,為了能觀察到溶液Ⅰ中[Fe(H2O)6]3+的淺紫色,可向該溶液中加HNO3,抑制鐵離子的水解。1.(2023·安徽校聯(lián)考三模)鐵、銀及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應用。從某礦渣[成分為NiFe2O4(鐵酸鎳)、NiO、FeO、CaO、SiO2等]中回收NiSO4的工藝流程如圖:已知:(NH4)2SO4在350℃時分解生成NH3和H2SO4?；卮鹣铝袉栴}:(1)基態(tài)Ni原子的價層電子排布圖為

,與Ni元素同周期,基態(tài)原子有1個未成對電子的金屬元素有

種。

4(2)“浸渣”的成分除Fe2O3、FeO(OH)、SiO2外,還含有

(寫化學式)。

CaSO4解析:(2)浸渣中還含有硫酸鈣。(3)礦渣中部分FeO在空氣中焙燒時與H2SO4反應生成Fe2(SO4)3的化學方程式為

。

960.252.(2023·廣東韶關二模)銦(In)是制備酞菁銦、磷化銦等半導體的重要基礎材料,廣泛應用于航天航空、平面顯示、光電信息、太陽能電池等領域。從鉛鋅冶煉煙灰(主要含In2O3、In2S3、ZnO、PbO、Fe2O3)中提取金屬銦的流程如圖:已知:“氧化、酸浸”后銦以In3+的形式存在?！拜腿　边^程中的萃取劑可用H2A2表示,其在酸性溶液中可萃取三價金屬離子。回答下列問題:12∶1PbSO4解析:(1)“氧化、酸浸”過程中MnO2只將In2S3中的硫元素氧化為硫酸根離子,S的化合價由-2價變?yōu)?6價,共失去24個電子,Mn的化合價由+4價變?yōu)?2價,得到2個電子,根據(jù)得失電子總數(shù)相等,則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為12∶1,濾渣除含過量的二氧化錳外還含有硫酸鉛。2.73(4)鋅可以從

(填字母,下同)中進行回收。

a.濾渣 b.水相c.有機相 d.濾液解析:(4)“萃取”時Zn2+、Fe2+均進入水相,“置換”過程中Zn2+進入濾液,故鋅可以從水相、濾液中進行回收。b、d(5)酞菁銦是有機分子酞菁與銦原子形成的復雜分子,結(jié)構(gòu)簡式如圖所示,該分子中不存在的化學鍵為

。

a.σ鍵 b.π鍵c.離子鍵