K2Cr2O7是一种强氧化剂，在酸性条件下与乙醇发生如下反应： 3CH3CH2O...

K2Cr2O7是一种强氧化剂，在酸性条件下与乙醇发生如下反应： 3CH3CH2OH+2K2Cr2O7+8H2SO4=2Cr2(SO4)3+3CH3COOH+2K2SO4+11H2O

(1)Cr基态核外电子排布式为________。

(2)K、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。

(3)乙醇的沸点比甲醚(CH3OCH3)的高，主要原因是________。与H2O空间结构相同的一种阴离子为________(填化学式)。

(4)[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O是铬(Ⅲ)的一种配合物，1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为________。

(5)某铬铝合金是一种轻质高温材料，其晶胞结构如图所示，该晶体中n(Cr)∶n(Al)=________。

1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1 O>S>K 乙醇分子间存在氢键 NH2- 16×6.02×1023个或16NA 1∶1 【解析】 (1)Cr是24号元素，根据构造原理及原子核外电子处于全满、半满或全空时是稳定结构分析； (2)元素的金属性越强，其第一电离能越小；元素的非金属性越强，其第一电离能越大分析； (3)根据乙醇属于分子晶体，分子之间存在氢键分析判断；结合等电子体结构相似，性质相似分析； (4)在该离子中含有两种配位体，配位体与中心离子之间通过配位键结合，再分析H2O中含有的共价键进行计算； (5)用均摊法计算一个晶胞中含有的Cr、Al数目，然后计算二者的物质的量的比。 (1)Cr是24号元素，根据构造原理及原子核外电子排布规律可知基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或写为[Ar]3d54s1； (2)K是金属元素，O、S是非金属元素，元素的非金属性O>S>K，由于元素的金属性越强，其第一电离能越小；元素的非金属性越强，其第一电离能越大，所以这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为O>S>K； (3)乙醇和甲醚都是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体，由于乙醇分子之间除存在分子间作用力外，还存在氢键，增加了分子之间的相互吸引力，使乙醇的沸点比其同分异构体甲醚(CH3OCH3)的高；H2O是V形分子，由于等电子体结构相似，性质也相似，则与H2O空间结构相同的一种阴离子为NH2-； (4)络离子[Cr(H2O)5Cl]Cl2·H2O是铬(Ⅲ)的一种配合物，在1个[Cr(H2O)5Cl]2+中，中心离子Cr3+与5个H2O、1个Cl-通过6个配位键结合，配位键都是共价单键，属于σ键；在1和H2O中含有2个C-H共价键，属于σ键，所以1 个 [Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为6+5×2=16个，则在1 mol [Cr(H2O)5Cl]2+中含有σ键的数目为16NA； (5)根据晶胞结构可知Al原子在晶胞8个顶点上和晶胞体内，因此含有的Al原子数目为1+×8=2；Cr原子有8个，位于晶胞的棱边上，则含有的Cr原子数目为：×8=2，所以该晶体中n(Cr)∶n(Al)=2：2=1：1。

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考点分析：

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氢气是一种清洁能源，它的制取与应用一直是人类研究的热点。

(1)用甲醇和水蒸气在催化剂、加热条件下制氢的相关热化学方程式如下：

CH3OH(g)=CO(g)+2H2(g)；ΔH=+90.7 kJ/mol

CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)；ΔH=-41.2 kJ/mol

①反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)能自发进行的原因是________。

②将一定比例的CH3OH(g)和H2O(g)的混合气体，以相同速率通过装有不同催化剂的反应器。CH3OH转化率随催化剂的使用时长变化如图1所示，催化剂CuAl2O4与催化剂Cu/Zn/Al相比，优点有____________________。

③向Cu(NO3)2、Al(NO3)3混合溶液中滴加NaOH溶液可获得沉淀物[Cu(OH)2、Al(OH)3]，以便于制取CuAl2O4。为确保Cu2+、Al3+完全沉淀（浓度≤10-5 mol/L），应控制混合液pH的最小整数值为________{Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33}。

(2)用Au/ZrO2作催化剂，在(CH3CH2)3N作用下HCOOH分解制氢的原理如图2所示。反应2中生成物M的化学式为__________________，图示反应中只有氢元素化合价发生变化的是反应________（填“1”“2”或“3”）。

(3)如图是电解氨水和KOH混合溶液制氢的装置示意图。生成N2的电极反应式为______________。

(4)富氧条件下，H2还原NOx包括两个阶段：第一阶段为H2、NOx在催化剂作用下转变为H2O、N2、NH3；第二阶段NH3在载体酸的作用下生成NH4+，NH4+将NOx还原为N2。写出NO与O2的物质的量之比为1∶1时，NH4+与NO、O2反应生成N2的离子反应方程式：__________________________。

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实验室以工业钴渣为原料制取CoSO4溶液和ZnSO4·7H2O晶体，其实验流程如下：

已知：①“酸浸”所得溶液中主要含CoSO4、ZnSO4，另含少量FeSO4、NiSO4。②金属活动性：Ni介于Fe、Cu之间。③下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度1 mol·L－1计算，pH＞11时Zn（OH）2能溶于NaOH溶液生成[Zn（OH）4]2－）:

金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Co2＋	7.6	9.4
Zn2＋	5.9	8.9

（1）“酸浸”时所加稀硫酸不宜过量太多的原因是________。

（2）“除铁”时，向溶液中持续鼓入空气的作用是________。

（3）流程中需将滤渣Ⅰ、滤渣Ⅱ的洗涤液与“除铁”后所得滤液合并，目的是________。

（4）写出“还原”过程中Na2SO3、稀H2SO4与Co（OH）3反应的离子方程式：________。

（5）实验所得CoSO4溶液可用于制备CoCO3，制备时CoSO4饱和溶液与Na2CO3饱和溶液的混合方式为________。

（6）请结合如图硫酸锌晶体的溶解度曲线，设计从“氧化沉钴”后的滤液（含ZnSO4、Na2SO4、NiSO4等）中获取ZnSO4·7H2O的实验方案：取适量滤液，____________________________，过滤，用少量冰水洗涤，低温干燥得ZnSO4·7H2O晶体。（实验中须使用的试剂有：Zn粉、1.0 mol·L－1 NaOH、1.0 mol·L－1 H2SO4）

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草酸合铁(Ⅲ)酸钾晶体{Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O}易溶于水，难溶于乙醇，110 ℃可完全失去结晶水，是制备某些铁触媒的主要原料。实验室通过下列方法制备Ka[Fe(C2O4)b]·cH2O并测定其组成：

Ⅰ.草酸合铁酸钾晶体的制备

(1)“转化”过程中若条件控制不当，会发生H2O2氧化H2C2O4的副反应，写出该副反应的化学方程式：_________________________。

(2)“操作X”中加入乙醇的目的是_______________________。

Ⅱ. 草酸合铁酸钾组成的测定

步骤1：准确称取两份质量均为0.4910 g的草酸合铁酸钾样品。

步骤2：一份在N2氛围下保持110℃加热至恒重，称得残留固体质量为0.4370 g。

步骤3：另一份完全溶于水后，让其通过装有某阴离子交换树脂的交换柱，发生反应：aRCl+[Fe(C2O4)b]a-=Ra[Fe(C2O4)b]+aCl-，用蒸馏水冲洗交换柱，收集交换出的Cl-，以K2CrO4为指示剂，用0.1500 mol·L-1AgNO3溶液滴定至终点，消耗AgNO3溶液20.00 mL。