【題目】2019年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予約翰·古德伊納夫、斯坦利·惠廷厄姆和吉野彰三位科學(xué)家,以表彰他們?cè)阡囯姵仡I(lǐng)域所做出的巨大貢獻(xiàn)。、常用作鋰離子電池的正極材料,請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)基態(tài)鋰原子的最高能級(jí)的電子云形狀是________;基態(tài)磷原子有________個(gè)未成對(duì)電子;基態(tài)鐵原子核外電子排布式為________。
(2)中的配位數(shù)為4,配體中N的雜化方式為________,該配離子中各元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>________(用元素符號(hào)表示)。
(3)在水中易被還原成,而在氨水中可穩(wěn)定存在,其原因?yàn)?/span>________。
(4)屬于簡(jiǎn)單磷酸鹽,而直鏈的多磷酸鹽則是一種復(fù)雜磷酸鹽,如:焦磷酸鈉、三磷酸鈉等。焦磷酸根離子、三磷酸根離子如下圖所示:
這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式表示為________(用n代表P原子數(shù))。
(5)鈷藍(lán)晶體結(jié)構(gòu)如下圖,該立方晶胞由4個(gè)Ⅰ型和4個(gè)Ⅱ型小立方體構(gòu)成。晶體中占據(jù)形成的________(填“四面體空隙”或“八面體空隙”);鈷藍(lán)晶體的密度為___________(列出計(jì)算式,用表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。
【答案】球形 3 (或) 可與形成較穩(wěn)定的配合物 八面體空隙
【解析】
(1)鋰是3號(hào)元素,核外電子排布為1s22s1,最高能級(jí)是2s,其電子云形狀是球形;磷是15號(hào)元素,核外電子排布式為1s22s22p63s23p3,其未成對(duì)電子數(shù)是3p能級(jí)上的3個(gè)電子;鐵是26號(hào)元素,C根據(jù)核外電子排布規(guī)律可得其基態(tài)鐵原子核外電子排布式1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
故答案為:球形;3;1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2;
(2)NO3-中價(jià)層電子對(duì)數(shù)為5+0+12=3,故為sp2雜化;一般情況下非金屬性越強(qiáng)第一電離能越大,但由于N原子中最外層為半充滿狀態(tài),比較穩(wěn)定,故第一電離能大于O,所以第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>;
故答案為:sp2;;
(3)可與形成較穩(wěn)定的配合物,故在水中易被還原成,而在氨水中可穩(wěn)定存在;
(4)可以根據(jù)磷酸根、焦磷酸根、三磷酸根的化學(xué)式推導(dǎo):PO43-、P2O74-、P3O105-磷原子的變化規(guī)律為:1、2、3、4,n氧原子的變化規(guī)律為:4、7、10、3n+1酸根所帶電荷數(shù)的變化規(guī)律為:3、4、5、n+2,這類磷酸根離子的化學(xué)式可用通式來(lái)表示;
(5)根據(jù)鈷藍(lán)晶體晶胞結(jié)構(gòu)觀察,晶體中Al3+占據(jù)O2-形成的八面體空隙;該晶胞的體積為(2a×10-7)3,該晶胞的質(zhì)量為32×16+16×27+8×59NA=8(59+2×27+4×16)NA,所以密度為;
故答案為:八面體空隙;。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】2014年5月7日,天津某工程檢測(cè)公司在進(jìn)行探傷作業(yè)期間,一枚黃豆粒大小的放射源銥-192丟失,造成了嚴(yán)重的安全事故,圖示是銥在元素周期表中的信息,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 銥的相對(duì)原子質(zhì)量為192.2克
B. 銥原子核內(nèi)的中子數(shù)為77
C. K2IrO3中Ir的化合價(jià)為+4
D. 生活中常用的銥金筆為純凈的銥單質(zhì)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】紅礬鈉(重鉻酸鈉:)是重要的基本化工原料,應(yīng)用十分廣泛。工業(yè)制備紅礬鈉的流程如下:
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)的基態(tài)電子排布式為____________。
(2)鍛燒鉻鐵礦發(fā)生反應(yīng):____________Fe(CrO2)2+Na2CO3+O2Fe2O3+Na2CrO4+CO2 配平上述化學(xué)反應(yīng)方程式。
(3)溶液甲中加入H2SO4時(shí),可以觀察到溶液由黃色變?yōu)槌壬,并放出無(wú)色氣體,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為____________。
(4)制備紅礬鈉的廢水必須進(jìn)行處理。首先酸化廢水,將含+6價(jià)鉻的酸性廢液放入電解槽內(nèi),用鐵作陽(yáng)極進(jìn)行電解,陰極析出H2,陽(yáng)極產(chǎn)物被氧化然后轉(zhuǎn)化為Cr(OH)3、 Fe(0H)3 沉淀。
①陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為(不考慮后續(xù)反應(yīng)):____________。
②溶液中金屬離子在陰極區(qū)可沉淀完全,從水的電離平衡角度解釋其原因:______。
③已知某含的酸性廢水中Cr元素的含量是52.5mg/L,處理后Cr元素最高允許 排量為0.5 mg/L。要處理100 m3廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn),至少消耗鐵_____kg。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】設(shè)為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說(shuō)法正確的是( )。
A.與的混合物,含離子總數(shù)為
B.已知中鉻元素的化合價(jià)為價(jià),則分子中存在的過(guò)氧鍵數(shù)目為
C.溶液完全反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子數(shù)目一定為
D.常溫時(shí),的鹽酸中水電離的數(shù)目為
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】硫酸錳晶體()是重要的微量元素肥料之一。某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中探究用軟錳礦(主要成分為,含有少量、、等雜質(zhì)制取硫酸錳晶體,其具體流程如下:
已知:①反應(yīng)原理為:;
②難溶于水。
(1)濾渣2主要成分是,步驟②中的稀硫酸的作用是________。
(2)步驟③中采用硫酸和草酸晶體溶解,草酸晶體的作用是________;配制硫酸時(shí),需要的儀器除量筒、燒杯、玻璃棒外,還需要________。將濾渣2置于燒杯中,先加入稀硫酸,將溶液稍加熱后,在攪拌下緩慢分批加入草酸晶體,直至燒杯中的固體全部溶解。在攪拌下緩慢分批加入草酸晶體的理由是________。
(3)步驟④的具體實(shí)驗(yàn)操作有________,經(jīng)洗滌后干燥得到晶體。
(4)興趣小組同學(xué)擬繼續(xù)研究硫酸錳的高溫分解的固體產(chǎn)物,經(jīng)查資料可知:硫酸錳晶體高溫下分解產(chǎn)物為、、,及水蒸氣。為了確定的化學(xué)式,采用下面裝置進(jìn)行測(cè)定(已知:的熔點(diǎn)為16.8℃,沸點(diǎn)為44.8℃)。
①裝置中吸收的氣體為________。
②實(shí)驗(yàn)自始至終均需通入,其目的是________。
③若起始時(shí),在裝置A中加入,充分反應(yīng)后,測(cè)得裝置C增重6.4g,則的化學(xué)式為________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】新型鎂鋁合金(Mg17Al12)有儲(chǔ)氫性能,它一定條件下完全吸氫的反應(yīng)為Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al,得到的混合物Y(17MgH2+12Al)能與酸反應(yīng)釋放出大量氫氣.下列說(shuō)法正確的是
A. 該合金應(yīng)在氮?dú)獗Wo(hù)下,將一定比例的Mg、Al單質(zhì)熔煉而成
B. 合金在吸氫過(guò)程中被H2還原
C. 一定量的鎂鋁合金既可以完全溶于足量鹽酸中,也可以完全溶于足量的NaOH溶液中
D. 等質(zhì)量的鎂、鋁、和鎂鋁合金分別與足量的鹽酸反應(yīng)生成H2的體積(同溫同壓下)由大到小的順序?yàn)椋篤(Mg)> V(合金)>V(鋁)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室需要95 mL l.0 mol/L稀硫酸,現(xiàn)用98%的濃硫酸(其密度為1.84 g.mL-l)來(lái)配制。
(1)實(shí)驗(yàn)需要的玻璃儀器有50 mL燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、____、____。
(2)玻璃棒的作用為____,膠頭滴管的作用為________,
(3)配制過(guò)程中,下列情況會(huì)使配制結(jié)果偏低的是(填序號(hào))____。
A.將稀釋的硫酸液轉(zhuǎn)移至容量瓶后,洗滌燒杯和玻璃棒2-3次。
B.將燒杯內(nèi)的稀硫酸向容量瓶中轉(zhuǎn)移時(shí),因操作不當(dāng)使部分稀硫酸濺出瓶外。
C.容量瓶使用時(shí)未干燥。
D.用膠頭滴管加水時(shí),仰視觀察溶液凹液面與容量瓶刻度相切。
E.未冷卻至室溫就定容。
F.定容后經(jīng)振蕩、搖勻、靜置,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,再加蒸餾水補(bǔ)至刻度線。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】高爐煉鐵是現(xiàn)代鋼鐵生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),此法工藝簡(jiǎn)單,產(chǎn)量大,能耗低,仍是現(xiàn)代煉鐵的主要方法,回答下列問(wèn)題:
(1)已知煉鐵過(guò)程的主要反應(yīng)為Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) △H1
還會(huì)發(fā)生3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g) △H2=a kJ/mol;
Fe3O4(s)+CO(g)=3FeO(s)+CO2(g) △H3=b kJ/mol;
FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+ CO2(g) △H4=c kJ/mol;
則△H1=________kJ/mol(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。
(2)高爐煉鐵產(chǎn)生的廢氣(CO、CO2)有多種處理方法,反應(yīng)原理如下:
①生成甲醇:CO(g)+2H2(g)CH3OH(l)。一定溫度下在恒容密閉容器中模擬此反應(yīng),下列化學(xué)反應(yīng)速率最快的是_______________
A.υ(CO)=1.2 mol/(L·min) B.υ(H2)=0.025 mol/(L·s) C.υ(CH3OH)=1 mol/(L·min)
②生成乙烯:2CO2(g)+6H2(g)C2H4(g)+4H2O(g)。在兩個(gè)容積相同的密閉容器中以不同的氫碳比[n(H2):n(CO2)]充入原料氣,CO2平衡轉(zhuǎn)化率α(CO2)與溫度的關(guān)系如圖所示
氫碳比X_____2.0(填>、<或=,下同),理由是___________________。
(3)反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g),其化學(xué)平衡常數(shù)K與溫度T關(guān)系如表:
T/℃ | 700 | 800 | 1000 | 1200 |
K | 0.6 | 1.0 | 2.3 | 3.6 |
①該反應(yīng)是___________反應(yīng)(填“吸熱”或“放熱”)。
②若某恒定溫度下,向容積為1 L的恒容密閉容器中充入2 mol CO2、3 mol H2,10 min后反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),測(cè)得υ (CH3OH)=0.075 mol/(L·min),則此反應(yīng)條件下溫度______800℃(填>、<或=)。
③若反應(yīng)在1200℃進(jìn)行試驗(yàn),某時(shí)刻測(cè)得反應(yīng)容器中各物質(zhì)濃度滿足關(guān)系式2c(CO2)·c3(H2)=3c(CH3OH)·c(H2O),此時(shí)反應(yīng)在________向進(jìn)行(填“正”或“逆”)。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】若含有1 mol鐵離子和1 mol鋁離子的混合溶液,現(xiàn)按下圖橫坐標(biāo)依次加入8 mol 氫氧化鈉溶液、1 mol鹽酸,通入1 mol 二氧化碳?xì)怏w,縱坐標(biāo)為混合沉淀的物質(zhì)的量。
(1)請(qǐng)畫出沉淀的量隨反應(yīng)的變化曲線______________。
(2)并寫出加入氫氧化鈉6 mol及其后發(fā)生的各步反應(yīng)的離子方程式______________。
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