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(14分)(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问...

(14分)(1)金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:

NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点FeO      NiO (填“”或“”);

铁有δ、γ、α三种同素异形体,各晶胞如下图,则δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为     

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(2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构,在晶胞中Cu原子处于面心,Au原子处于顶点位置,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为      ;该晶体中,原子之间的强相互作用是     

(3)2007年诺贝尔物理学奖为法国科学家阿尔贝·费尔和德国科学家彼得·格林贝格尔共同获得,以表彰他们在巨磁电阻效应(CMR效应)研究方面的成就。某钙钛型复合氧化物如图所示,以A原子为晶胞的顶点,A位可以是Ca、Sr、Ba或Pb,当B位是V、Cr、Mn、Fe等时,这种化合物具有CMR效应。

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用A、B、O表示这类特殊晶体的化学式:     

已知La为+3价,当被钙等二价元素A替代时,可形成复合钙钛矿化合物La1-xAxMnO3(x<0.1),此时一部分锰转变为+4价。导致材料在某一温度附近有反铁磁—铁磁、铁磁—顺磁及金属—半导体的转变,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为:     

下列有关说法正确的是     

A.镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区

B.氧的第一电离能比氮的第一电离能大

C.锰的电负性为1.59,Cr的电负性为1.66,说明锰的金属性比铬强

D.铬的堆积方式与钾相同,则其堆积方式如图所示

 

(1)①< ② 4:3 (2) 3∶1 金属键 (3) ①ABO3 ② (1-x)∶x ③ AC 【解析】 试题分析:(1)①NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,说明二者都是离子晶体,离子晶体的熔点与离子键的强弱有关,离子所带电荷数越多,离子半径越小,离子键越强,熔点越高。由于Ni2+的离子半径小于Fe2+的离子半径,属于熔点是NiO>FeO。 ②该晶胞中顶点上含有的原子数=×8=1,面心上含有的原子数=×6=3,所以一个晶胞中含有4个原子;δ、α两种晶胞中铁原子的配位数分别是8个和6个,所以δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比是4:3。 (2)元素金(Au)处于周期表中的第六周期,与Cu同族,则最外层电子数为1,则价电子排布式为5d106s1,在晶胞中Cu原子处于面心,N(Cu)=6×=3,Au原子处于顶点位置,N(Au)=8×=1,则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3:1,为金属晶体,原子间的作用力为金属键。 (3)①由图1可知,晶胞中A位于顶点,晶胞中含有A为8×=1个,B位于晶胞的体心,含有1个,O位于面心,晶胞中含有O的个数为6×=3,则化学式为ABO3。 ②设La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量分别为m和n,则有3(1−x)+2x+3m+4n=6、m+n=1,解之得m=1-x,n=x,则La1-xAxMnO3中三价锰与四价锰的物质的量之比为(1-x)∶x。 ③A、由金属在周期表中的位置可知镧、锰、氧分别位于周期表f、d、p区,故A正确;B、氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能,故B错误;C、元素的电负性越强,金属性越弱,故C正确;D、图中堆积方式为镁型,故D错误,故答案为:A C。 考点:考查晶胞结构与计算、晶体性质、第一电离能、电负性应用以及化学键判断等  
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(12分) (1)已知:蒸发1 mol Br2(l)需要吸收的能量为 30 kJ,其他相关数据如下表:

物质

H2(g)

Br2(g)

HBr(g)

1 mol分子中化学键断裂时需要吸收的能量/kJ

436

200

369

H2(g)+Br2(l)2HBr(g) ΔH=       

(2)常温下,将pH均为2的氢溴酸、乳酸(α—羟基丙酸)稀释100倍后,有一种酸的pH=4。请写出乳酸钠溶液中的水解离子方程式:                          

(3)常温下,用0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液分别滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1 HBr溶液和20.00 mL0.100 0 mol·L-1 CH3COOH溶液,得到2条滴定曲线,如图所示:满分5 manfen5.com

根据图1和图2判断,滴定HBr溶液的曲线是              (填“图1”或“图2”);

a=      mL;

c(Na)=c(CH3COO)的点是      点;

E点对应溶液中离子浓度由大到小的顺序为              

 

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(14分)碳酸镁晶须是一种新型的吸波隐形材料中的增强材料。

(1)合成该物质的步骤如下:

步骤1:配制0.5 mol·L-1MgSO4溶液和0.5 mol·L-1NH4HCO3溶液。

步骤2:用量筒量取500 mL NH4HCO3溶液于1 000 mL三口烧瓶中,开启搅拌器。温度控制在50

步骤3:将250 mL MgSO4溶液逐滴加入NH4HCO3溶液中,1 min内滴加完后,用氨水调节溶液pH到9.5。

步骤4:放置1 h后,过滤、洗涤。

步骤5:在40 的真空干燥箱中干燥10 h,得碳酸镁晶须产品(MgCO3·nH2O n=1~5)。

回答下列问题:

步骤3中加氨水后的离子方程式                   

(2)测定合成的MgCO3·nH2O中的n值。称量1.000 g碳酸镁晶须,放入如图所示的广口瓶中加入水滴入稀硫酸与晶须反应,生成的CO2被NaOH溶液吸收,在室温下反应4~5 h,反应后期将温度升到30 ,最后的烧杯中的溶液用已知浓度的盐酸滴定,测得CO2的总量;重复上述操作2次。

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图中气球的作用是           

上述反应后期要升温到30,主要目的是       

用已知浓度的盐酸滴定烧杯中的溶液时应选用        为指示剂,若盛放盐酸的滴定管在滴定前有气泡未排尽,滴定后无气泡(其他操作均正确),则所测CO2的量会        (填“偏大”“偏小”“无影响”)

设3次实验测得每1.000 g碳酸镁晶须与稀硫酸反应产生的CO2平均值为a mol,则n值为        (用含a的表达式表示)。

(3)称取100 g上述晶须产品进行热重分析,热重曲线如图。则该条件下合成的晶须中,n=     (选填1、2、3、4、5)。

 

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(16分)钠及其化合物具有广泛的用途。

(1)工业上制备金属钠的常用方法是        (用离子方程式表示)。

(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:

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正极的电极反应式为        ,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为       

(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:

溶质

CH3COONa

Na2CO3

NaClO

NaCN

pH

8.8

11.6

10.3

11.1

上述盐溶液的阴离子中,结合H能力最强的是        ,根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是        (填序号)。

a.HCN  b.HClO            c.CH3COOH  d.H2CO3

(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。

常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为       

已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:

离子

Fe2+

Cu2+

Mg2+

pH

7.6

5.2

10.4

当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,        (填离子符号)先沉淀,Ksp[Fe(OH)2]        Ksp[Mg(OH)2](填“”、“=”或“”)。

 

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(14分)捕碳技术(主要指捕获CO2)在降低温室气体排放中具有重要的作用。目前NH3和(NH4)2CO3已经被用作工业捕碳剂,它们与CO2可发生如下可逆反应:

反应:2NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) 满分5 manfen5.com (NH4)2CO3(aq)ΔH1

反应:NH3(l)+H2O(l)+CO2(g) 满分5 manfen5.comNH4HCO3(aq)ΔH2

反应:(NH4)2CO3(aq)+H2O(l)+CO2(g) 满分5 manfen5.com2NH4HCO3(aq)ΔH3

请回答下列问题:

(1)ΔH3与ΔH1、ΔH2之间的关系是:ΔH3            

(2) 反应的化学平衡常数表达式为                     

(3)为研究温度对(NH4)2CO3捕获CO2效率的影响,在某温度T1下,将一定量的(NH4)2CO3溶液置于密闭容器中,并充入一定量的CO2气体(用氮气作为稀释剂),在t时刻,测得容器中CO2气体的浓度。然后分别在温度为T2、T3、T4、T5下,保持其他初始实验条件不变,重复上述实验,经过相同时间测得CO2气体浓度,得到趋势图(见图1)。则:

ΔH3        0(填“>”、“=”或“<”)。

在T1~T2及T4~T5两个温度区间,容器内CO2气体浓度呈现如图1所示的变化趋势,其原因是   

                     

反应在温度为T1时,溶液pH随时间变化的趋势曲线如图2所示。当时间到达t1时,将该反应体系温度迅速上升到T2,并维持该温度。请在该图中画出t1时刻后溶液的pH变化总趋势曲线。

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图1                                图2

(4)利用反应捕获CO2,在(NH4)2CO3初始浓度和体积确定的情况下,提高CO2吸收量的措施有   

   

(5)下列物质中也可以作为CO2捕获剂的是       

A.NH4Cl     B.Na2CO3           C.HOCH2CH2OH    D.HOCH2CH2NH2

 

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(10分)在研究原子核外电子排布与元素周期表的关系时,人们发现外围电子排布相似的元素集中在一起。据此,人们将元素周期表重新分为五个区。在1-36号元素中

(1)在s区中,族序数最大的元素,其原子的价电子的电子云形状为   

(2)在d区中,人类使用最早,应用最广泛的元素的常见离子的电子排布式为    

(3)在ds区中,原子序数最的元素,原子的价电子排布式为       

(4)在p区中,第2周期、A族元素原子价电子的轨道表示式为             

 

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