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据报道,我国化学研究人员用Ni(NO3)2和Tb(CH3COO)3等合成了一个镍...

据报道,我国化学研究人员用Ni(NO3)2Tb(CH3COO)3等合成了一个镍的一维链状配位聚合物(如图),对镍配合物在磁性、电化学性质等方面的研究提出了理论指导。

请回答下列问题:

(1)基态Ni原子的价电子轨道表达式为____________Ni在元素周期表中处于第____________纵行。

(2)CNO三种元素中电负性最大的是____(填元素符号)C在形成化合物时,其键型以共价键为主,原因是_____________

(3)Ni(NO3)2中阴离子的空间构型是______,写出与该阴离子互为等电子体的一种分子的化学式:________

(4)一维链状配位聚合物中,碳原子的杂化形式为________________________

(5)已知: CH3COOH的沸点为117.9℃ HCOOCH3的沸点为32℃CH3COOH的沸点高于 HCOOCH3的主要原因是______

(6)已知:氧化镍的晶胞结构如图所示。

NA为阿伏加德罗常数的值,晶体密度为ρg·cm3,则该晶胞中最近的O2之间的距离为____pm(用含ρNA的代数式表示)

某缺陷氧化镍的组成为 Ni0.97O,其中Ni元素只有+2+3两种价态,两种价态的镍离子数目之比为___

 

10 O C有4个价电子且半径较小,难以通过得到或失去电子达到稳定结构 平面三角形 SO3(或BF3)(合理即可) sp2、sp3 CH3COOH分子间存在氢键,而HCOOCH3分子之间没有氢键 91:6 【解析】 (1)Ni的原子序数为28,根据构造原理写其价电子轨道表达式; (2)同周期元素从左至右,电负性依次增强;根据碳原子的原子结构特点分析其成键特点; (3)根据价层电子对互斥理论分析离子构型;互为等电子体的分子或离子的价电子总数和原子总数均相等; (4)根据杂化轨道理论分析碳原子的杂化方式; (5)根据氢键对物质性质的影响分析; (6)①根据均摊法,确定晶胞中离子个数,进而计算晶胞的质量,再计算晶胞的边长,再根据几何关系计算最近的O2-之间的距离; ②根据守恒思想和化合价代数和为0计算。 (1)Ni的原子序数为28,在元素周期表中处于第10纵行,根据构造原理可写出其价电子轨道表达式为,故答案为:;10; (2)同周期元素从左至右,电负性依次增强,则C、N、O三种元素中电负性最大的是O元素,由于C有4个价电子且半径较小,难以通过得到或失去电子达到稳定结构,所以C在形成化合物时,其键型以共价键为主,故答案为:O;C有4个价电子且半径较小,难以通过得到或失去电子达到稳定结构; (3)Ni(NO3)2的阴离子为NO3-,中心原子N原子的σ键电子对数为3,孤电子对数= ,则N原子的价层电子对数为3,N原子采取sp2杂化,则其空间构型是平面三角形;SO3(或BF3)与其互为等电子体,它们的价电子总数和原子总数均相等,故答案为:平面三角形;SO3(或BF3)(合理即可); (4)由一维链状配位聚合物的结构可知,其碳原子的σ键电子对数为分别为3、4,没有孤电子对,则碳原子的价层电子对数分别为3、4,则碳原子的杂化形式为sp2、sp3,故答案为:sp2、sp3; (5)在CH3COOH中存在O-H键,因此分子之间可形成氢键,而HCOOCH3分子不具备形成氢键的条件,分子之间没有氢键,因此CH3COOH的沸点较高,故答案为:CH3COOH分子间存在氢键,而HCOOCH3分子之间没有氢键; (6)①根据均摊法可知,晶胞中O2-的个数为,Ni2+的个数为,则晶胞的质量为,则晶胞的边长为,则该晶胞中最近的O2-之间的距离为pm,故答案为:; ②设Ni2+和Ni3+的个数分别为x、y,则可得方程组,x+y=0.97,2x+3y=2,x=0.91,y=0.06,则Ni2+和Ni3+的个数之比为0.91:0.06=91:6,故答案为:91:6。
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H2S作为一种有毒气体,广泛存在于石油、化工、冶金、天然气等行业的废气中,脱除气体中的硫化氢对于保护环境、合理利用资源都有着现实而重要的意义。

请回答下列问题:

(1)H2S的电子式为____________,其热稳定性弱于HCl的原因是____________

(2)H2S和天然气生产CS2的反应为CH4(g)+2H2S(g) CS2(l)+4H2(g)

已知:ICH4(g)+4S(s) CS2(g)+2H2S(g)    H1=akJ·mol1

IIS(s)+H2(g) H2S(g)         H2=bkJ·mol1

CS2(1) CS2(g)    H3=ckJ·mol1

则反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(1)+4H2(g)H=____________ kJ·mol1(用含abc的代数式表示)

(3)800℃时,将一定量的H2S气体充入恒容密闭容器中,发生反应H2S(g) S(s)+H2(g)tmin后反应达到化学平衡状态,测得容器中H2H2S的质量浓度分别为0.02g/L0.34g/L,则H2S的初始浓度_______mol/L,该温度下,反应的化学平衡常数K=______

(4)向恒压密闭容器中充入0.1 molCH40.2molH2S,发生反应CH4(g)+2H2S(g) CS2(g)+4H2(g),测得不同温度下,CH4的平衡转化率(%)与温度(℃)的关系如图所示:

①该反应的活化能:E____________E(”““=”)

②若初始容积为V0L1200℃反应达到平衡时,容器的容积为____________L(用含V0的代数式表示)

1200℃时,欲提高CH4的平衡转化率,可以采取的措施是____________(填选项字母)

A.增大压强        B.再充入CH4

C.再充入H2S   D.充入He            E.使用高效催化剂

(5)H2S废气可用碳酸钠溶液吸收,将吸收足量H2S气体后的溶液加入到如图所示的电解池中进行电解,在阳极生成有工业价值的Na2S2O3,电解时阳极的电极反应式为____________

 

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磷酸铝(AlPO4)是一种用途广泛的材料,在建筑、耐火材料、化工等方面具有广泛的应用前景。以磷硅渣[主要成分为Ca3(PO4)2Al2O3SiO2V2O5]为原料制备磷酸铝的工艺流程如图所示:

请回答下列问题:

(1)酸浸液中含磷元素的主要粒子是____________(填化学式,下同),浸渣中的主要化学成分是____________

(2)生石灰除了调节pH外,另一作用是____________

(3)滤液中钒元素以V3O93形式存在,V3O93易水解为[VO3(OH)]2,该水解反应的离子方程式为_______

(4)碱浸时,粗磷酸铝转化为可溶性溶质,则可溶性溶质分别是____________(填化学式)

(5)实验测得pH、反应温度与时间对碱浸时固相中PAl含量的影响如图所示:

则最优反应条件是_______

(6)固相反应制备磷酸铝的方法之一是在900℃的焙烧炉内加热磷酸二氢铵与氧化铝混合物,写出该反应的化学方程式:____________

(7)已知:Ksp(AlPO4)=6.3×1019Ksp[Ca3(PO4)2]=2.0×1029。在物质的量浓度分别为0.01mo·L1CaCl2AlCl3的混合溶液中加入等体积的Na3PO4溶液,若使A13+恰好沉淀完全,即溶液中c(A13+)=1.0×105mol·L1,此时是否有Ca3(PO4)2沉淀生成:____________(列式计算)

 

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EDTA(乙二胺四乙酸)是一种能与Ca2+Mg2+等结合的螯合剂。某高三研究性学习小组在实验室制备EDTA,并用其测定某地下水的硬度。制备EDTA的实验步骤如下:

步骤1:称取94.5g(1.0mol)ClCH2COOH1000mL三颈烧瓶中(如图),慢慢加入50%Na2CO3溶液,至不再产生无色气泡;

步骤2:加入15.6g(0.26mol)H2NCH2CH2NH2,摇匀,放置片刻,加入2.0 mol/L NaOH溶液90mL,加水至总体积为600mL左右,温度计50℃加热2h

步骤3:冷却后倒入烧杯中,加入活性炭脱色,搅拌、静置、过滤。用盐酸调节滤液至pH=1,有白色沉淀生成,抽滤,干燥,制得EDTA

测地下水硬度:

取地下水样品25.00mL进行预处理后,用EDTA进行检测。实验中涉及的反应有M2+ (金属离子)+Y4(EDTA)=MY2M2+(金属离子)+EBT(铬黑T,蓝色)==MEBT(酒红色)MEBT+Y4(EDTA)=MY2+EBT(铬黑T)

请回答下列问题:

(1)步骤1中发生反应的离子方程式为__________

(2)仪器Q的名称是____________,冷却水从接口_______流出(“x”“y”)

(3)NaOH固体配制上述NaOH溶液,配制时使用的仪器有天平、烧杯、玻璃棒、_____________,需要称量NaOH固体的质量为______

(4)测定溶液pH的方法是___________

(5)将处理后的水样转移到锥形瓶中,加入氨水-氯化铵缓冲溶液调节pH10,滴加几滴铬黑T溶液,用0.0100mol·L1EDTA标准溶液进行滴定。

确认达到滴定终点的现象是____________

滴定终点时共消耗EDTA溶液15.0mL,则该地下水的硬度=____________(水硬度的表示方法是将水中的Ca2+Mg2+都看作Ca2+,并将其折算成CaO的质量,通常把1L水中含有10 mg CaO称为1)

若实验时装有EDTA标准液的滴定管只用蒸馏水洗涤而未用标准液润洗,则测定结果将_____(偏大偏小无影响”)

 

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亚磷酸(H3PO3)是二元弱酸,主要用于农药中间体以及有机磷水处理药剂的原料。常温下,向1L0.500mol·L1H3PO3溶液中滴加等浓度的NaOH溶液,混合溶液中含磷粒子的物质的量分数(δ)与溶液pH的关系如图所示,下列说法正确的是

A.ab两点时,水电离出的c(OH)之比为1.436.54

B.b点对应溶液中存在:c(Na+)=3c(HPO32)

C.反应H3PO3+HPO322H2PO3的平衡常数为105.11

D.V(NaOH)=1 L 时,c(Na+)c(H2PO3)c(OH)c(H+)

 

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主族元素QXYZW的原子序数依次增大,且均不大于20XY相邻,YW的最外层电子数之和等于Z的族序数,Z的最高正价和最低负价代数和为4,化合物Y2Q4可作为火箭推进剂,普遍用在卫星和导弹的姿态控制上。下列说法错误的是

A.XZ的单质均存在多种同素异形体

B.QYZ三种元素只能形成共价化合物

C.QW形成的化合物的水溶液呈碱性

D.WZXY溶液常用于Fe3+的检验

 

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