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黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为CuFeS2。试回答下列问题: (1)基态C...

黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为CuFeS2。试回答下列问题:

(1)基态Cu原子的核外电子排布式为________CuZn的第二电离能大小I2(Cu)________(填“>”“<”或“=”)I2(Zn)。

(2)SO2分子中分子空间构型为________;与SO2互为等电子体的阴离子有________(写一种)

(3)[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中心离子配位数为_______

(4)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。晶胞距离Mg原子最近Mg数目为____________

 

1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 > V形 6 12 【解析】 (1)Cu是29号元素,基态Cu原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,Zn是30号元素,基态Zn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2,Cu失去一个电子变为气态Cu+后,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10,Zn失去一个电子变为气态Zn+后,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu+的价电子排布式为3d10,3d轨道全充满,较Zn+稳定,Cu+不易失1个电子,故I2(Cu)>I2(Zn),故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;>; (2)SO2分子中硫原子的价层电子对数为=3,则中心S原子为sp2杂化,且中心S原子孤电子对数==1,则SO2分子中分子空间构型为V形,SO2的价电子数=18,则与SO2互为等电子体的阴离子有,故答案为:V形;; (3)[Cr(H2O)4Br2]Br·2H2O中心离子配体为4个H2O和2个Br-,配位数=4+2=6,故答案为:6; (4)如图:,以“1”号Mg原子为例,该晶胞中,与“1”号Mg原子距离最近的Mg原子有“2”“3”“4”号Mg原子,数目为3,除此以外该晶胞的左、上、前3个方位有3×3=9个Mg与“1”号Mg原子距离最近,即距离Mg原子最近的Mg原子数目为3+9=12个,故答案为:12。  
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考点分析:
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废铅蓄电池的回收中产生大量的铅膏,回收利用铅膏能有效减少铅污染,充分利用铅资源。

(1)铅膏制备PbO。铅膏经过预处理后(主要成分为PbSO4)加入Na2CO3溶液,使之转化为PbCO3,然后充分灼烧得到PbO

PbCO3分解产生aPbCO3•bPbO中间产物。PbCO3PbSO4加热升温过程中固体的质量变化见图1PbCO3300 ℃时分解的产物为_____________

②工业上用PbCO3热分解制备的PbO而不直接热分解PbSO4制备的PbO的原因是_____________

(2)沉淀除铅。铅膏经过转化后得到含铅的Na2SO4废液,需要进一步除去废水中的铅。

①常温下,该废液中浓度为0.01 mol·L−1,则该废液中Pb2+浓度最大为_____________[Ksp(PbSO4)1.8×10−8]

②随温度升高和浓度增大废液中Pb2+浓度显著增大,所以工业通常采用向废液中加入Na2CO3NaHCO3NaOH等碱性沉淀剂产生Pb(OH)2沉淀除铅。废液随着pH的变化生成Pb(OH)2的质量如图2。向含铅废液中投放NaHCO3发生的离子方程式为_____________。在实际生产中采用NaHCO3Na2CO3沉铅,不采用NaOH的原因是_____________

(3)电化学除铅。利用脉冲电源(间歇性通入电流)电解法转化废液中的Pb2+实现铅资源化利用,可以提高除铅效率(除铅效率与Pb2+浓度有关),其原理示意图3

①写出阳极的电极反应式:__________

②采用脉冲电解比普通电源电解的优点是__________

 

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AlCl3、工业V2O5(纯度为96%)为原料,低温提纯制备高纯V2O5,其主要实验流程如下:

已知:①无水AlCl3升华温度约170℃,在空气中会吸水部分水解。

VOCl3(三氯氧钒)熔点约78 ℃,沸点约127 ℃,易水解生成V2O5

V2O5易溶于碱生成VO(偏钒酸盐),溶于强酸生成(氧基钒离子)。

(1)“氯化”产物为VOCl3Al2O3,装置如图所示。

向反应装置中不断通入氩气的目的是_________;反应温度采用160℃左右的原因是_________

(2)“沉钒”时控制温度为35 ℃、pH约为1VOCl3转化为(NH4)2V6O16(多钒酸铵),其离子方程式为_________

(3)“煅烧”时为避免生成的NH3将产物还原,需采取的措施是_________

(4)氨解沉钒时也可将VOCl3与氨水作用,生成NH4VO3(为避免反应过于剧烈,需先将一定量VOCl3溶解于水中配制成钒溶液)。沉钒率与钒溶液浓度、氨解温度的关系分别如图1、图2所示。

①钒溶液中会存在少量颗粒状沉淀,其可能成分为_________(填化学式)。

②为确定较适宜的沉钒条件,请结合图曲线,补充完整“探究氨水浓度对沉钒率的影响”的实验方案:_________,使用专用仪器测定并计算沉钒率。(实验中可供选择的试剂:50 g·L1的钒溶液、10 g·L1的钒溶液、25 %的优级纯氨水、高纯水)

 

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在碱性条件下使用鸟粪石[Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O]处理氨氮废水具有加热时间短,氨逸出彻底等优点。反应原理如下:

yNa++yOH+Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2OMgx(Na)y(PO4)z+yNH3+(n+y)H2O

Mgx(Na)y(PO4)z+y+nH2OyNa++Mgx(NH4)y(PO4)z·nH2O↓

(1)上述氨氮废水处理过程中鸟粪石所起的作用是__________

(2)其它条件不变,若鸟粪石化学式中的z保持不变,x越大,处理相同量的氨氮废水所需的时间就_________(填:“越长”“越短”“不变”)。

(3)为测定鸟粪石的组成,进行下列实验:

①取鸟粪石2.45 g与足量的NaOH溶液混合,加热,收集到标准状况下的气体224mL

②另取鸟粪石2.45 g溶于稍过量盐酸,用蒸馏水配成100.00 mL溶液A

③取25.00 mL溶液A,调节pH10,用浓度为0.1000 mol·L1EDTA标准溶液滴定Mg2+,滴定至终点,消耗EDTA标准溶液25 mL(已知Mg2+EDTA反应的化学计量比11);

④取25.00 mL溶液A,加入0.005molBiCl3,调节溶液pH生成Mg3(PO4)2BiPO4沉淀,过滤,滤液中的Bi3+EDTA标准溶液滴定为mol。通过计算确定鸟粪石的化学式_____________(写出计算过程)。

 

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化合物F是合成一种增强记忆力药物的重要中间体,其合成路线如下:

(1)E中的含氧官能团名称为__________。(写一种)

(2)A→B的反应类型为__________

(3)写出同时满足下列条件的B的一种同分异构体的结构简式:__________

①为α-氨基酸;②苯环上有4个取代基;③有6种不同化学环境的氢。

(4)C转为D生成的另一种产物的结构简式为__________

(5)已知:R—BrR—CN,请写出以苯甲醇()和为原料制备有机物X(结构如图)的合成路线流程图__________________(无机试剂任用,合成路线流程图示例见本题题干)

 

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草酸钴是制作氧化钴和金属钴的原料。一种利用含钴废料(主要成分为Co2O3,含少量NiFeAl2O3CaO、炭及有机物等)制取CoC2O4的工艺流程如下:

己知:①草酸钴晶体难溶于水

RH为有机物,可用RH、有机溶剂萃取出溶液中的Ni2+

③几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的PH如表所示:

 

Fe3+

Co2+

开始沉淀时

1.9

7.1

沉淀完全时

3.7

9.1

 

 

(1)“焙烧”的目的_______   

(2)“碱浸”过程中Al2O3发生反应的化学方程式为_______

(3) 经硫酸酸化后,“钴浸出”过程中Co3+转化为Co2的离子方程式为_______

(4)“浸出液B”中加入CoO并调节pH值至3.7~7.1的目的为_______

(5) 加入NaF溶液可将钙离子转化为沉淀并过滤除去,若所得滤液中c(F)=1.0×102mol·L−1,则滤液中c(Ca2)_______mol·L−1[已知Ksp(CaF2)=1.05×1010]

(6) 萃取后水层中含有大量的Co2+,将水层与酸性KMnO4溶液充分混合生成Co3+Mn2+,理论上完全反应消耗的n(Co2+)n(MnO4)=_______

 

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