第四期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。 (1)铬是最硬的金属单质，被...

第四期某些过渡元素在工业生产中有着极其重要的作用。

(1)铬是最硬的金属单质，被称为“不锈钢的添加剂”。

写出Cr在周期表中的位置___________；其原子核外电子排布的最高能层符号___________.

(2)在1 mol CrO5(其中Cr为+6价)中，含有过氧键的数目为___________。

(3)钒(23V)是我国的丰产元素，被称之为“工业的味精”，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：

写出钒原子价电子排布图___________；V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为___________；

(4)Ni是一种优良的有机反应催化剂，Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，其中配原子是___________。

(5)钛称之为21世纪金属，具有一定的生物功能。钙钛矿(CaTiO3)晶体是工业获取钛的重要原料。 CaTiO3晶胞如下图，边长为a=0.266m，晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与O间的最短距离为___________nm，与Ti紧邻的O个数为___________。

(6)在CaTiO3晶胞结构的另一种表示中，Ca处于各顶角位置，则T处于___________位置，O处于___________位置。

第四周期第ⅥB族 N 2NA sp3 C 0.188 12 体心棱心【解析】 (1)Cr为24号元素，在元素周期表中的位置为第四周期第ⅥB族，核外电子排布最高的能级层为第4层，为N层。答案为第四周期第ⅥB族 N； (2)过氧根中的氧的化合价为－1价，其他的氧为－2价，则可以设有x个过氧根，有y个氧离子，则根据化合物的化合价代数和为0以及原子守恒，过氧根中有2个O为-1价，则有2x×（-1）+ y×（-2）+5=0，2x+y=5，可以求得x=2，则1molCrO5中含有2mol过氧键，过氧键的数目为2NA；答案为2NA； (3)V为23号元素，其价电子的排布为3d34s2，则其价电子排布图为；从示意图可以看出来，每个S原子与4个氧原子形成四面体结构，类似于CH4，故其S原子的杂化类型为sp3，答案为 sp3； (4) Ni(CO)4中，配位原子能够提供电子对，其配位原子是否有孤对电子和电负性有关，O的电负性太大，不易提供电子对，而O的孤对电子配位给C原子，使得C原子一端拥有的电子较多，而且C的电负性没有O大，易给出电子，因此配位原子是C。答案是C。 (5) 晶胞中Ti、Ca、O分别处于顶角、体心、面心位置。Ti与O间的最短距离为面对角线的一半，为nm，与Ti紧邻的O，在Ti原子的上部有4个，在与Ti原子同平面的有4个O原子，在Ti原子的下面也有4个O原子，一共12个，答案为0.188nm 12； (6) CaTiO3晶胞结构的另一种表示中，Ca处于各顶角位置，O与Ga在同一直线上，则O在棱上。Ti在Ga形成的六面体的中心，则Ti为体心。答案为体心棱心

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考点分析：

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燃煤废气中的氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等气体，常用下列方法处理，以实现节能减排、废物利用等。已知：25℃ 时，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5； H2SO3：Ka1＝1.5×10－2，Ka2＝1.0×10－7。

(1)处理烟气中的SO2常用液吸法。室温条件下，将烟气通入浓氨水中得到(NH4)2SO3溶液，0.1mol/L(NH4)2SO3溶液的pH____(填“>”“<”或“＝”)7。

(2)用活性炭可以还原处理氮氧化物，有关反应为C(s)＋2NO(g) ⇌ N2(g)＋CO2(g)。在恒容条件下，能判断该反应一定达到平衡状态的依据是 ________(填选项编号)。

A．单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)

B．混合气体的密度不再发生改变

C．反应体系的压强不再发生改变

D．混合气体的平均相对分子质量不再改变

(3)有科学家经过研究发现，用CO2和H2在210～290℃，催化剂条件下可转化生成甲醇蒸气和水蒸气。

①230℃，向容器中投入0.5molCO2和1.5molH2，当转化率达80% 时放出热量19.6kJ能量，写出该反应的热化学方程式__________________。

②一定条件下，往 2L恒容密闭容器中充入1.0molCO2和3.0molH2，在不同催化剂作用下，相同时间内 CO2的转化率随温度的变化如图1所示：

催化剂效果最佳的是催化剂________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”)。b点v( 正 )________v( 逆 )( 填“＞”“＜”或“＝”) 。此反应在 a 点时已达平衡状态，a 点的转化率比 c 点高的原因_____。已知容器内的起始压强为100kPa，则图中c点对应温度下反应的平衡常数Kp＝____________KPa－2 。(保留两位有效数字，Kp为以分压表示的平衡常数，分压＝总压×物质的量分数)

(4)一定条件下，CO2和H2也可以发生反应CO2(g)＋H2(g) ⇌ CO(g)＋H2O(g) ΔH＜0，一定温度下，在3L容积可变的密闭容器中发生如上反应，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ如图2所示，若在t0时刻分别改变一个条件，曲线Ⅰ变为曲线Ⅱ或曲线Ⅲ。当曲线Ⅰ变为曲线Ⅲ时，改变的条件是____________________。

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2019年诺贝尔化学奖颁给了日本吉野彰等三人，以表彰他们对锂离子电池研发的卓越贡献。

(1)自然界中主要的锂矿物为锂辉石、锂云母、透锂长石和磷锂铝石等。为鉴定某矿石中是否含有锂元素，可以采用焰色反应来进行鉴定，当观察到火焰呈________，可以认为存在锂元素。

A.紫红色 B.紫色 C.黄色

(2)工业中利用锂辉石(主要成分为LiAlSi2O6，还含有FeO、CaO、MgO等)制备钴酸锂(LiCoO2)的流程如下：

已知：部分金属氢氧化物的pKsp(pKsp=-lgKsp)的柱状图如图1。

回答下列问题：

①锂辉石的主要成分为LiAlSi2O6，其氧化物的形式为________。

②为提高“酸化焙烧”效率，常采取的措施是________。

③向“浸出液”中加入CaCO3，其目的是除去“酸化焙烧”中过量的硫酸，控制pH使Fe3+、A13+完全沉淀，则pH至少为_______。(已知：完全沉淀后离子浓度低于1×l0-5)mol/L)

④“沉锂”过程所获得的“母液”中仍含有大量的Li+，可将其加入到“___________”步骤中。

⑤Li2CO3与Co3O4在敞口容器中高温下焙烧生成钴酸锂的化学方程式为__________

(3)利用锂离子能在石墨烯表面和电极之间快速大量穿梭运动的特性，开发出石墨烯电池，电池反应式为LiCoO2+C6 LixC6+Li1-xCoO2 ，其工作原理如图2。

下列关于该电池的说法正确的是___________(填字母)。

A．电池反应式中过程1为放电过程

B．该电池若用隔膜可选用质子交换膜

C．石墨烯电池的优点是提高电池的储锂容量进而提高能量密度

D．充电时，LiCoO2 极发生的电极反应为LiCoO2-xe-=xLi++Li1-xCoO2

E．对废旧的该电池进行“放电处理”让Li+嵌入石墨烯中而有利于回收

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1,2-二氯乙烷是一种广泛使用的有机溶剂、黏合剂，也用作谷物和粮仓的熏蒸剂，沸点83.5℃，熔点－35℃。某研究性学习小组的同学利用如图(加热装置省略)装置制备一定量的1,2-二氯乙烷，制备原理为：C2H5OHC2H4→CH2ClCH2Cl。装置A中的浓硫酸是催化剂、脱水剂，乙醇的密度约为0.8g/mL 。