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稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素,以及与镧系元素化学...

稀土元素是指元素周期表中原子序数为577115种镧系元素以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)17种元素。稀土元素有工业维生素的美称如今已成为极其重要的战略资源。

1)钪(Sc)21号元素,位于周期表的_____区,基态原子价电子排布图为_______

2)离子化合物Na3[Sc(OH)6]中,存在的化学键除离子键外还有_______

3Sm()的单质与l2-二碘乙烷可发生如下反应:Sm +ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2

ICH2CH2I中碳原子杂化轨道类型为______, lmol CH2=CH2中含有的σ键数目为______。常温下l2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体,其主要原因是__________

4PrO2二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似,晶饱中Pr镨)原子位于面心和顶点。则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有________个氧原子。

5Ce铈)单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=516pm。晶胞中Ce(铈)原子的配位数为_______,列式表示Ce(铈)单质的密度:________g/cm3(用NA表示阿伏伽德罗常数的值,不必计算出结果)

 

d 共价键和配位键 sp3 3.01×1024或5NA 二碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点相对较高。 8 12 或 【解析】(1)钪为21号元素,核外电子层排布为2、8、9、2,电子排布式为1s22s22p63s23p63d14s2,则钪元素位于周期表的d区,基态原子价电子排布图为; (2)离子化合物 Na3[Sc(OH)6]中含有羟基与Sc的配位键,羟基中的氢氧元素之间的共价键; (3)在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了单键,有四个单键,故碳原子杂化轨道类型为sp3;1个CH2=CH2分子中含有5个σ键,故1mol CH2=CH2中含有的σ键数目为5NA,由于二碘乙烷的相对分子质量较大,分子间作用力较强,沸点相对较高,所以常温下1,2-二碘乙烷为液体而乙烷为气体; (4)在晶胞中,Y为镨原子,X为氧原子,可以看到氧原子在晶胞的内部,故此晶胞中应有8个氧原子; (5)Ce(铈)单质为面心立方晶体,以晶胞顶点的铈原子为例,与之距离最近的铈原子分布在经过该顶点的所有立方体的面心上,这样的面有12个,晶胞中铈原子位于顶点和面心,数目为8×1/8+6×1/2=4,该晶胞体积为a3,该晶胞的质量为4M/NA,根据ρ=可知,密度为4M/NA×a3g•cm-3,即为=g/cm3。  
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考点分析:
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纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注,下表为制取Cu2O的两种方法:

方法a:用炭粉在高温条件下还原CuO

方法b:电解法,反应为2Cu+H2OCu2O+H2

1)已知:①2Cu(s)+1/2O2(g)=Cu2O(s)    △H=-169kJ/mol

②C(s)+1/2O2(g)=CO(g)             △H=-110.5kJ/mol

③Cu(s)+1/2O2(g)=CuO(s)           △H=-157kJ/mol

则方法a中反应的热化学方程式是:_________________

2)方法b是用肼燃料电池为电源,通过离子交换膜电解法控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O装置如图所示:

上述装置中B电极应连______电极(填“℃”“D”

该离子交换膜为_______离子交换膜(填,该电解池的阳极反应式为:______

原电池中负极反应式为:_______________

3)在相同体积的恒容密闭容器中,用以上方法制得的两种Cu2O分别进行催化分解水的实验:

2H2O2H2(g)+O2(g)     △H>0

水蒸气的浓度随时间t变化如下表所示:

①催化剂的效率:实验①_______实验②(填“>”“<”);

实验①、②、③的化学平衡常数K1K2K3的大小关系为:_______

 

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稀土金属是我国战略性资源。氟碳铈矿主要化学成分为CeFCO3,它是提取铈族稀土元素的重要矿物原料。其中一种提取铈的工艺流程如下:

已知:焙烧后烧渣中含+4价的铈及+3价的其它稀土氟氧化物;+ 4价的铈的氧化物有很强的氧化性,通常在酸性条件下易被还原剂还原成+3价而溶于水。请回答下列问题

1酸浸l中所用的酸A为(用字母表示)________a.盐酸    b.稀硫酸),原因是_______

2)酸浸后,为避免三价铈以四氟硼酸盐形式损失,需用可溶性钾盐将四氟硼酸根离子沉淀除去,该反应的离子方程式为___________

3)实验室中进行萃取操作所用到的主要玻璃仪器名称是________;在操作I后的溶液中加入NaOH溶液是为了调节溶液pH 获得Ce(OH)3_______,测定该溶液pH的操作是_______

4)写出氧化步骤的化学方程式_______________

 

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芳香酸是分子中羧基与苯环直接相连的一类有机物,通常用芳香烃的氧化来制备。反应原理如下:

反应试剂、产物的物理常数:

名称

相对分子质量

性状

熔点(℃)

沸点(℃)

密度(g/cm3

水中的溶解性

甲苯

92

无色液体易燃易挥发

-95

110.6

0.8669

不溶

苯甲酸

122

白色片状或针状晶体

122.4

248

1.2659

微溶

 

主要实验装置和流程如下:

实验方法:一定量的甲苯和KMnO4溶液里于图l 装置中,在90℃时,反应一段时间后,

停止反应,按如下流程分离出苯甲酸并回收未反应的甲苯。

1白色固体B中主要成分的分子式为________。操作________

2)如果滤液呈紫色,需加入亚硫酸氢钾,用离子方程式表示其原因__________

3)下列关于仪器的组装或者使用正确的是__________

A.抽滤可以加快过滤速度,得到较干燥的沉淀

B.安装电动搅拌器时,搅拌器下端不能与三颈烧瓶底、温度计等接触

C如图 回流搅拌装置应采用直接加热的方法

D.冷凝管中水的流向是上进下出

4)除去残留在苯甲酸中的甲苯应先加入______,分液,然后再向水层中加入______抽滤,洗涤,干燥即可得到苯甲酸。

5)纯度测定:称取2.440g产品配成100mL溶液,取其中25.00mL 溶液,进行滴定,消耗KOH物质的量为4.5×10-3mol。产品中苯甲酸质量分数为_______

 

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向盛有10mLlmol/LNH4Al(SO4)2溶液的烧杯中滴加1mol/LNaOH溶液,沉淀物质的量随NaOH溶液体积变化示意图如下。下列有关说法正确的是

A. 当加入50mLNaOH时,溶液中的溶质为NaAlO2

B. m点反应的离子方程式:NH4++OH-=NH3·H2O

C. NH4Al(SO4)2溶液中离子浓度由大到小的顺序是c(SO42-)>c(Al3+)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-)

D. 若向NH4Al(SO4)2溶液改加20mL1.2mol/LBa(OH)2溶液,充分反应后,溶液中产生沉淀的物质的量为0.02mol

 

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A是中学化学中常见的单质,BC为化合物。它们有如图所示的转化关系(部分产物及反应条件省略下列判断正确的是

A. ABC含有一种相同的元素    B. A可能是金属,也可能是非金属

C. BC的水溶液一定都呈碱性    D. 反应①②不一定都是氧化还原反应

 

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