工业中可利用生产钛白的副产物和硫铁矿联合制备铁精粉和硫酸，实现能源及资源的有效利用。

1. 工业中可利用生产钛白的副产物 $\text{[math]}$ 和硫铁矿 $\text{[math]}$ 联合制备铁精粉 $\text{[math]}$ 和硫酸，实现能源及资源的有效利用。

(1) $\text{[math]}$ 结构示意图如图1。

① $\text{[math]}$ 的价层电子排布式为。

② $\text{[math]}$ 中O和 $\text{[math]}$ 中S均为 $\text{[math]}$ 杂化，比较 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键角和 $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 键角的大小并解释原因_。

③ $\text{[math]}$ 中 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 的作用力类型分别是。

(2) $\text{[math]}$ 晶体的晶胞形状为立方体，边长为 $\text{[math]}$ ，结构如图2。

①距离 $\text{[math]}$ 最近的阴离子有个。

② $\text{[math]}$ 的摩尔质量为 $\text{[math]}$ ，阿伏加德罗常数为 $\text{[math]}$ 。

该晶体的密度为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$

(3) $\text{[math]}$ 加热脱水后生成 $\text{[math]}$ ，再与 $\text{[math]}$ 在氧气中掺烧可联合制备铁精粉和硫酸。 $\text{[math]}$ 分解和 $\text{[math]}$ 在氧气中燃烧的能量示意图如图3。利用 $\text{[math]}$ 作为 $\text{[math]}$ 分解的燃料，从能源及资源利用的角度说明该工艺的优点。

【考点】

原子核外电子排布; 化学键; 键能、键长、键角及其应用; 晶胞的计算;

【答案】

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综合题困难

1. 压电材料广泛应用于电声换能器、传感器、机器人等方面。最近我国科学家在Science杂上报道了一种有机-无机杂化的压电材料TMCM-MnCl₃ ，该材料具有单斜的晶体结构，晶体结构图如下所示(氢原子未画出)，晶胞参数为a=9.478 Å，b= 15. 741 Å，c=6.577 Å，β=94.838° ，晶胞内总共含有84个原子。

(1) 写出基态Mn原子的核外电子排布。

(2) TMCM-MnCl₃晶胞内含有个Mn原子、个Cl原子，有机基团的结构简式为。

(3) TMCM-MnCl₃晶体中有机结构单元中C原子杂化类型是，N原子的杂化类型是，该晶体中存在(填如下选项标号)。

A．范德华力 B．离子键 C．π键 D．σ键

(4) TMCM-MnCl₃晶体中，Cl-C间的化学键为键，Cl-Mn间的化学键为键；其中Mn的化合价为。

综合题普通

2. 用电子排布式表示下列基态原子或离子的电子排布。

(1) Fe²⁺：；

综合题普通

(1) s能级与p能级的原子轨道图如图所示：

请回答下列问题：

1 s电子的原子轨道呈形，每个s能级有个原子轨道；

2 p电子的原子轨道星形，每个p能级有个原子轨道。

(2) 写出下列元素基态原子的电子排布式：

①Co：；②Cu：。

(3) 画出下列元素基态原子的轨道表示式：①N：；②F：。

综合题普通