题目
题型:不详难度:来源:
FeSO4·7H2O的晶胞参数为a=1.407nm,b=0.6503nm,c=1.104nm,α=γ=90.00°,β=105.57°密度为1.898g/cm3,无水FeSO4晶体中最近的Fe—O距离为0.212nm,S—O距离为0.151nm,Fe—S距离为0.475nm,Fe—Fe距离为0.769nm,(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O的晶胞参数为a=0.932nm,b=1.265nm,c=0.624nm,α=γ=90.00°,β=106.80°,密度为1.864g/cm3,最近的Fe—O距离0.209nm,S—O距离为0.149nm,Fe—Fe距离为0.486nm,NH4+—Fe距离为0.483nm,N—S距离为0.361nm
⑴ 计算一个FeSO4·7H2O晶胞和一个(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O晶胞分别所含原子个数
⑵ 晶体自身的结构如空隙大小直接影响化学反应进行的趋势,试通过计算说明
FeSO4·7H2O比(NH4) 2Fe(SO4)2.·6H2O更易被氧化
已知:O的共价半径为0.66nm,在晶体中+2价的Fe半径为0.061nm,—2价的O半径为0.121nm,+6价的S半径为0.029nm,—3价的N半径为0.148nm
⑶ FeSO4·7H2O在潮湿的空气中被氧化的产物为Fe(OH)SO4·3H2O,写出反应的化学方程式
_____________________________________________________________
⑷ 在水溶液中(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O与FeSO4·7H2O稳定性相当,请分析其原因
答案
(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O中V=abcsinβ,Z=dVNA/M=2,(1分),原子个数为 78 (1分)
⑵ O2分子的直径大小为0.66´4="0.264nm " (1分)
要点一:FeSO4.7H2O易失水为FeSO4,FeSO4晶体中
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知氧气分子易扩散入Fe,S和Fe,Fe原子之间的空隙发生反应 (2分)
要点二:(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O晶体中有
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(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O晶体原子排列更加紧密,与FeSO4相比较,氧气较难以扩散入晶体空隙中 (2分)
⑶ 4FeSO4·7H2O+ O2 ="==" 4Fe(OH)SO4·3H2O + 14H2O (1分)
⑷ 溶解后均以Fe2+离子形式存在,水溶液中Fe2+的还原性大小取决于溶液的酸性,(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O与FeSO4·7H2O水溶液的酸性相差不大,从而其稳定性相差不大。 (1分,意思对即可)
解析
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其中,V=abcsinγ
代入数据,可分别求得各晶胞中的结构单元——z,1 molFeSO4·7H2O中共有27mol原子,1 mol(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O中共有39 mol原子,从而求得各晶胞中的原子数。
⑵根据提示,由于晶体自身的结构如空隙大小直接影响化学反应进行的趋势,因此本题的核心在于计算出Fe2+周围的空隙的大小,如果该空隙的大小允许O2(264pm)通过的话,则该物质被氧化的趋势增强。
⑶该反应不能改写成离子反应方程式,但是在配平的时候,仍然根据氧化还原方程式配平的技巧和方法进行配平,结果如下:
4FeSO4·7H2O+ O2 ="==" 4Fe(OH)SO4·3H2O + 14H2O
⑷从⑵中的计算可知,它们的晶体在氧化还原方面性质存在差别,是因为晶体中空隙的大小存在差别。但是在溶液中,它们都是强电解质,完成电离,生成水合Fe(Ⅱ),而Fe2+的还原性该离子的浓度,氧化剂的氧化性强弱,以及溶液的酸碱性等,而这些都是外因,与它们的晶体结构没有关系。因此在水溶液中(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O与FeSO4·7H2O稳定性相当。
核心考点
试题【化学世界里有许多“另类”的物质。如亚铁盐在空气中通常不稳定,易被氧化,如FeSO4·7H2O。而(NH4) 2Fe(SO4)2·6H2O晶体比FeSO4·7H2】;主要考察你对认识晶体等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)求HxR的相对分子质量。
(2)推断x值,并确定R的元素符号。
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A.固体IBr是分子晶体 |
B.在很多反应中IBr是强氧化剂 |
C.IBr跟水反应时,它既是氧化剂又是还原剂 |
D.跟NaOH溶液反应生成NaBr和NaIO |
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A.两种元素构成的共价化合物分子中的化学键都是极性键 |
B.含有非极性键的化合物不一定是共价化合物 |
C.只要是离子化合物,其熔点就一定比共价化合物的熔点高 |
D.只要含有金属阳离子,则此物质中必定存在阴离子 |
A.由N和H形成1 mol NH3所放出的热量 |
B.把1 mol NH3的键全部拆开所吸收的热量 |
C.拆开6.02×1023个N—H键所吸收的能量 |
D.形成1个N—H键所放出的热量 |
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