有关元素WXYZ的信息如下,请用化学用语完成下列问题:

元素

信息

W

所在主族序数与所在周期序数之差为4,其单质在常温下呈黄绿色

X

X+的电子层结构与Ne相同

Y

生活中常见的金属,其制品在潮湿的空气中会生锈

Z

地壳中含量最多的金属元素

 

(1)请写出Z元素在周期表中的位置________。请写出Z高价氧化物的水化物与X最高价氧化物水化物反应的离子方程式________

(2)X在空气中加热,生成一种淡黄色固体,该固体的电子式是________

(3)以铜棒、石墨为电极材料,YW3溶液为电解质溶液,形成如图所示的原电池,则该原电池正极的电极反应式为________。如何检验正极反应的产物离子,请简述操作过程及现象________________

(4)YZ单质混合物质量为3.28g,总物质的量为0.1mol。加入足量盐酸溶解,再加入适量H2O2溶液,然后加入氨水恰好完全沉淀,过滤、洗涤、干燥,得到固体的质量为________g。加入H2O2溶液反应的离子方程式为________

 

一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺,原料的综合利用率较高。其主要流程如下:

已知:“反应Ⅱ”的离子方程式为Cu2++CuS+4C1-==2[CuCl2]-+S

回答下列问题:

(1)铁红的化学式为__________________

(2)“反应Ⅱ”的还原剂是_______________(填化学式);

(3)“反应III”的离子方程式为____________________________________

(4)辉铜矿的主要成分是Cu2S,可由黄铜矿(主要成分CuFeS2)通过电化学反应转变而成,有关转化如下如图 所示。转化时正极的电极反应式为___________________

(5)从辉铜矿中浸取铜元素,可用FeCl3作浸取剂。

①反应Cu2S+4FeCl32CuCl2+4FeCl2+S,每生成1mol CuCl2,反应中转移电子的数目为______;浸取时,在有氧环境下可维持Fe3+较高浓度。有关反应的离子方程式是__________

②浸取过程中加入洗涤剂溶解硫时,铜元素的浸取率的变化如图,其原因是_______________

(6)CuCl悬浊液中加入Na2S,发生的反应为2CuCl(s)+S2-(aq)Cu2S(s)+2Cl(aq),该反应的平衡常数K __________________[已知Ksp(CuCl)=1.2×10-6 Ksp(Cu2S)=2.5×10-43]。

 

工业上,从精制黑钨矿(FeWO4MnWO4)中提取金属钨的一种流程如下图所示,该流程同时获取副产物Fe2O3MnCl2

已知:I.过程①~④中,钨的化合价均不变;

Ⅱ.常温下钨酸难溶于水;

Ⅲ.25℃时,Ksp[Fe(OH)3]=1.0×1038Ksp [Mn(OH)2]=4.0×1014

回答下列问题:

1)上述流程中的滤渣1”MnO2外还有_____气体除水蒸气、HCl外还有____(均填化学式)

2)过程①中MnWO4参与反应的化学方程式为______FeWO4参与的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________

3)已知WO3(s)+3H2(g)=W(s)+3H2O(g)  ΔH=a kJ·mol1

WO3(s)=WO3(g)  ΔH=b kJ·mol1

写出WO3(g)H2(g)反应生成W(s)的热化学方程式:_______

4)过程⑦在25℃时调pH,至少应调至_______(当离子浓度等于1.0×105mol·L1时,可认为其已沉淀完全)

5)过程⑧要获得MnCl2固体,在加热时必须同时采取的一项措施是__________

6)钠钨青铜是一类特殊的非化学计量比化合物,其通式为NaxWO3,其中0<x<1,这类化合物具有特殊的物理化学性质,是一种低温超导体。应用惰性电极电解熔融的Na2WO4WO2混合物可以制备钠钨青铜,写出WO42-在阴极上放电的电极反应式:___________

 

氧化还原反应在生产生活中有着重要的应用。请按要求写出相应的方程式。

(1)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下:

①写出氯化钠电解槽内发生反应的离子方程式:________________________

②写出ClO2发生器中的化学方程式,并标出电子转移的方向及数目:_____________

(2)甲醇燃料电池是采用铂作电极催化剂,其工作原理的示意图如下:

请回答下列问题:

Pt(a)电极是电池的_______极,电极反应式为______________________

(3)方法采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度而制备纳米Cu2O,装置如图所示,该电池的阳极反应式为______________________________________

 

有一种节能的氯碱工业新工艺,将电解池与燃料电池相组合,相关流程如图所示(电极未标出)。回答下列有关问题:

(1)电解池的阴极反应式为_____________

(2)通入空气一极的电极反应式为_____________。燃料电池中阳离子的移动方向是_____________ (“从左向右从右向左”)

(3)电解池中产生 2molCl2,理论上燃料电池中消耗标准状况下_____________LO2

(4) abc 由大到小的顺序为:_____________

(5)二氧化氯是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,可由 KClO3H2SO4存在下与 Na2SO3反应制得。请写出反应的离子方程式_____________

 

磷酸亚铁锂(LiFePO4)电池是新能源汽车的动力电池之一。废旧电池正极片(磷酸亚铁锂、炭黑和铝箔等)可再生利用,其工艺流程如下:

已知:碳酸锂在水中的溶解度,0℃时为1.54g,90℃时为0.85g,100℃时为0.71g。

(1)上述流程中至少需要经过______次过滤操作。

(2)“氧化”发生反应的离子方程式为__________;若用HNO3代替H2O2不足之处是_____

(3)①已知Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39。常温下,在Fe(OH)3悬浊液中,当溶液的pH=3.0时,Fe3+的浓度为________mol/L。

②实际生产过程中,“调节pH”生成沉淀时,溶液pH与金属元素的沉淀百分率(ω)的关系如下表:

pH

3.5

5.0

6.5

8.0

10.0

12.0

ω(Fe)/%

66.5

79.2

88.5

97.2

97.4

98.1

ω(Li)/%

0.9

1.3

1.9

2.4

4.5

8.0

 

则最佳的沉淀pH=________

(4)“沉锂" 时的温度应选(填标号)______为宜,并用___洗涤(填“热水" 或“冷水")。

a.90℃            b.60 ℃            c.30 ℃                d.0 ℃

(5)磷酸亚铁锂电池在工作时,正极发生LiFePO4和FePO4的转化,该电池放电时正极的电极反应式为________

(6)工业上可以用FePO4、Li2CO3和H2C2O4作原料高温焙烧制备 LiFePO4,该反应的化学方程式为________

 

氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列有关含氮物质的问题:

(1)图是1molNO21molCO反应生成CO2NO过程中能量变化示意图,请写出NO2CO反应的热化学方程式______________________________________________

恒温恒容条件下,不能说明该反应已达到平衡状态的是________填序号

A.容器内混合气体颜色不再变化    容器内的压强保持不变

C.v(NO2)=v(NO)                       容器内混合气体密度保持不变

(2)汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致:

N2(g)+O2(g)2NO(g) ∆H>0,已知该反应在2404℃时,平衡常数K=64×10-4

该温度下,某时刻测得容器内N2O2NO的浓度分别为2.5×10-1mol/L4.0×10-2mol/L3.0×10-3mol/L,此时反应的正反应速率和逆反应速率的关系:v_____v(“>”“<”“=”)

(3)-空气燃料电池是一种碱性燃料电池,电解质溶液是20%~30%KOH溶液。总电池反应为N2H4+O2=N2+2H2O。该电池放电时,负极的电极反应式是______________

(4)盐酸肼(N2H6Cl2)是一种重要的化工原料,属于离子化合物,易溶于水,溶液呈酸性,水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式____________

 

高氯酸铵(NH4ClO4)可用作火箭推进剂等。制备NH4ClO4的工艺流程如下:

(1)电解NaClO3溶液时,ClO3-____极发生反应,其电极反应式为____

(2)“除杂有两种方案。

①方案1:加入盐酸和H2O2溶液,NaClO3转化为ClO2,化学方程式为______

方案2:加入氨水和FeCl2∙4H2ONaClO3转化为Cl-,离子方程式为____,如果FeCl2∙4H2O过量会出现黑色磁性沉淀,该沉淀可能是______(填化学式)

②比较氧化性:ClO3-_____ClO4-(“>”“<”)

③两种方案相比,方案1的优点是____(答一条即可)

(3)“反应时用NaClO4NH4Cl90℃制备NH4ClO4。如果用浓盐酸和液氨代替NH4Cl,则无需加热,原因是____

(4)该流程中可循环利用的物质是_________(填化学式)

 

NH3可用于制氮肥尿素、碳铵等HNO3、铵盐、纯碱,还可用于制合成纤维、塑料、染料等。回答下列问题:

(1)传统的联氨(N2H4)合成方法是用NaClO溶液氧化NH3得到,反应的化学方程式为________________。联氨的电子式为________________

(2)已知①N2(g)+3H2(g)2NH3(g) ∆H=-92.4kJ/mol,②N2H4(l)+O2(g)N2(g)+2H2O(l) ∆H=-624kJ/mol,则反应2NH3(g) +2H2O(l)N2H4(l)+O2(g) +3H2(g)∆H=________,该反应的平衡常数表达式为________________,在常温下该反应________(不能”)自发进行。为了提高N2H4的产率,下列措施可行的是____________________

A.增加H2O(l)的量  B.增大压强   C.降低温度    D.及时导出O2

(3)现在采用电解法合成氨,在电解法合成氨的过程中,用石墨作电极,阳极通入________________,阴极通入________________,阴极的电极反应式为________________

 

常温下钛的化学活性很小,在较高温度下可与多种物质反应。工业上由金红石(含TiO2大于96%)为原料生产钛的流程如下:

1TiCl4遇水强烈水解,写出其水解的化学方程式___________________

2若液氯泄漏后遇到苯,在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快,原因是___________

②Cl2含量检测仪工作原理如下图,则Cl2Pt电极放电的电极反应式为_______

实验室也可用KClO3和浓盐酸制取Cl2,方程式为:KClO3+ 6HCl() =" KCl" + 3Cl2↑+ 3H2O

当生成6.72LCl2(标准状况下)时,转移的电子的物质的量为____mol

3)一定条件下CO可以发生如下反应:4H2(g)+2CO(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) △H

该反应的平衡常数表达式为K=_____________

将合成气以n(H2)/n(CO)=2通入1 L的反应器中,CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列判断正确的是___________(填序号)。

a△H <0

bP1<P2<P3

c.若在P3316℃时,起始时n(H2)/n(CO)=3,则达到平衡时,CO转化率小于50

采用一种新型的催化剂(主要成分是Cu-Mn的合金),利用COH2制备二甲醚(简称DME)。观察下图回答问题。

催化剂中n(Mn)/n(Cu)约为___________时最有利于二甲醚的合成。

 

某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni,还含有AlAl2O3Fe及其它不溶于酸、碱的杂质。部分金属氢氧化物Ksp近似值如下表所示:

化学式

Fe(OH)2

Fe(OH)3

Al(OH)3

Ni(OH)2

Ksp近似值

10-17

10-39

10-34

10-15

 

 

现用含镍废催化剂制备NiSO4∙7H2O晶体,其流程图如下:

回答下列问题:

(1)“碱浸时发生反应的离子方程式为______

(2)“酸浸所使用的酸为______

(3)“净化除杂需加入H2O2溶液,其作用是______。然后调节pH使溶液中铁元素恰好完全沉淀,列式计算此时的pH______

(4)“操作A”______、过滤、洗涤、干燥,即得产品。

(5)NiSO4在强碱性溶液中可被NaClO氧化为NiOOH,该反应的离子方程式为______

(6)NiOOH可作为镍氢电池的电极材料,该电池的工作原理如图所示,其放电时,正极的电极反应式为______

 

可燃冰(天然气水合物,可用CH4∙xH2O表示)的开采和利用,既有助于解决人类面临的能源危机,又能生产一系列的工业产品。

(1)可燃冰在一定条件下能够释放出CH4气体,该条件是________(低温、高压高温、低压”)

(2)熔融碳酸盐型燃料电池(MCFC)通常被称为第二代燃料电池。以CH4MCFC的燃料时,电池的工作原理如图所示。

CH4(g)H2O(g)可在电池内部经重整反应转化为H2(g)CO2(g),已知CH4H2的标准燃烧热分别为890.3kJ/mol285.8kJ/molH2O(l)=H2O(g) H=+41 kJ/mol,则甲烷重整反应的热化学方程式为CH4(g)+2H2O(g)=4H2(g)+CO2(g)H=________kJ/mol

②图中电极A为燃料电池的________(正极负极”),电极B上的电极反应式为________

(3)在压强为p的恒压容器中,CH4在电弧炉的作用下制取乙炔,化学方程式为2CH4=C2H2+3H2。下表为反应体系的物料衡算表。

成分

进料

出料

CH4

CH4

C2H2

H2

物质的量(mol)

44.8

19.13

8.96

39.5

 

①计算可知C2H2的产率α=________

②出料中C2H2H2的物质的量之比并不等于1:3,可能的原因是________

 

某种碳酸锰矿的主要成分有MnCO3MnO2FeCO3MgOSiO2Al2O3等.已知碳酸锰难溶于水.一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,流程如图1:阴离子膜法电解装置如图2所示:

(1)写出用稀硫酸溶解碳酸锰反应的离子方程式______

(2)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如表:

离子

Fe3+

Al3+

Fe2+

Mn2+

Mg2+

开始沉淀的pH

2.7

3.7

7.0

7.8

9.3

沉淀完全的pH

3.7

4.7

9.6

9.8

10.8

 

加氨水调节溶液的pH等于6,则滤渣的成分是______,滤液中含有的阳离子有H+______

(3)在浸出液里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣中也无MnO2,请解释原因______

(4)电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的______极.实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为______

(5)该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式______

 

某含锰矿物的主要成分有MnCO3MnO2FeCO3SiO2Al2O3等。已知FeCO3MnCO3难溶于水。一种运用阴离子膜电解法的新技术可用于从碳酸锰矿中提取金属锰,主要物质转化关系如下:

1)设备1中反应后,滤液1里锰元素只以Mn2+的形式存在,且滤渣1中也无MnO2。滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。

2)设备1中发生氧化还原反应的离子方程式是_______

3)设备2中加足量双氧水的作用是_______。设计实验方案检验滤液2中是否存在Fe2+_______

4)设备4中加入过量氢氧化钠溶液,沉淀部分溶解,。用化学平衡移动原理解释原因:_______

5)设备3中用阴离子膜法提取金属锰的电解装置图如下:

电解装置中箭头表示溶液中阴离子移动的方向,则A电极是直流电源的_______极。实际生产中,阳极以稀硫酸为电解液,阳极的电极反应式为___________

该工艺之所以采用阴离子交换膜,是为了防止Mn2+进入阳极区发生副反应生成MnO2造成资源浪费,写出该副反应的电极反应式______________

 

过二硫酸铵[(NH4)2S2O8]是一种常用的氧化剂和漂白剂。一种以辉铜矿(主要成分为Cu2S,且杂质不参与下列流程中的反应)为原料制备过二硫酸铵的流程如图所示:

请回答下列问题:

(1)矿石粉碎的目的是________

(2)Cu2O和辉铜矿在高温下反应的化学方程式为________。在该反应中,n(氧化剂)n(还原剂)=________

(3)工业上,常采用电解法制取(NH4)2S2O8,其装置如下图所示。则电解时,阳极的电极反应式为:________。当电路中转移2.5mol电子时,阴极产生________(填数值)mol________(填物质)

(4)从过二硫酸铵溶液中获得过二硫酸铵晶体,需采用蒸发浓缩、降温结晶、________________、干燥等操作。

(5)过二硫酸铵常用于检验废水中的Cr3+是否超标,如果超标,溶液会变成橙色(还原产物为SO42-),写出该反应的离子方程式________

 

二氧化锗(GeO2)可用于制备半导体材料,某实验小组以铁矾渣(主要成分为FeOCaOGeOSiO2)为原料制取二氧化锗的工艺流程如下所示。

已知:25℃时,部分金属阳离子转化为氢氧化物沉淀时的pH如下表所示。

离子

Fe3+

Mn2+

Ge4+

开始沉淀时的pH

2.3

8.3

8.2

沉淀完全时的pH

4.1

9.8

11.2

 

请回答下列问题:

(1)由下图可知,浸出时,所用硫酸的最佳质量分数为________,浸渣的主要成分为________________(填化学式)

(2)“氧化时,可选用的试剂为________(填字母)

A.KMnO4   B.NaOH   C.H2O2   D.I2

(3)“氧化时,若以适量稀硝酸作氧化剂,则Ge2+被氧化的离子方程式为________________氧化后,选用K3[Fe(CN)6]溶液证明Fe2+已全部被氧化的实验现象为________________________________________________

(4)“除铁时,可选用Na2CO3为除铁剂,其原理为____________________________

(5)已知Ge(OH)4,具有两性,在得到Ge(OH)4的过程中,若溶液的pH大于12,会导致Ge(OH)4溶解,写出该反应的离子方程式:________________________________

(6)利用惰性电极电解酸性GeSO4溶液也可制得GeO2,则阳极的电极反应式为___________________

 

硫酸锰广泛应用于医药、食品、农药、造纸等行业,如图是以软锰矿(主要成分是MnO2,还含有SiO2等杂质)和黄铁矿(FeS2)制取MnSO4∙H2O的流程图,已知Ksp(MnCO3)=2.2×10-11,气体常用作气体肥料。回答下列问题:

(1)空气中高温焙烧发生反应的化学方程式为________

(2)气体的电子式为________

(3)操作a所用的主要玻璃仪器:________

(4)常温下,0.1mol/L碳酸氢铵溶液中微粒浓度分数与pH的关系如图所示,取一定量母液C加入NH4HCO3至其浓度为0.1mol/L可制得高性能强磁性材料MnCO3,该反应的离子方程式为________同时调pH=10.3,则溶液中c(Mn2+)=________

(5)硫酸锰是工业制备MnO2电极的活性原料,则用惰性电极电解酸性母液C制得MnO2的阳极电极反应式为________若电路中通过0.3mol电子时,理论上得到MnO2的质量为________g

(6)如图是MnSO4∙H2O的热重曲线,则850℃时固体化学式为________700℃时发生反应的化学方程式是________

 

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛用途。

(1)化学氧化法生产高铁酸钾(K2FeO4)是用固体Fe2O3KNO3KOH混合加热生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物。此反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_____________

(2)工业上湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的工艺如图所示:

反应的化学方程式为_________________________________________________

反应的离子方程式为_________________________________________________

加入饱和KOH溶液的目的是_________________________________________________

高铁酸钾是一种理想的水处理剂,其处理水的原理为____________________________

实验室配制FeNO33溶液,为防止出现浑浊,一般是将FeNO33固体溶于稀HNO3后再加水稀释。已知25 ℃时,Ksp[FeOH3]4×10-38,此温度下在实验室中配制100 mL 5 mol·L-1 FeNO33溶液,则至少需要________mL4 mol·L-1 HNO3

(3)高铁酸钠(Na2FeO4)制备可采用三室膜电解技术,装置如图所示,阳极的电极反应式为________。电解后,阴极室得到的A溶液中溶质的主要成分为________(填化学式)。

 

锶有“金属味精”之称。以天青石(主要含有SrSO4和少量CaCO3、MgO杂质)生产氢氧化锶的工艺如下:

已知氢氧化锶在水中的溶解度:

温度(℃)

0

10

20

30

40

60

80

90

100

溶解度(g/100mL)

0.91

1.25

1.77

2.64

3.95

8.42

20.2

44.5

91.2

 

(1)隔绝空气焙烧时SrSO4只被还原成SrS,化学方程式为_____________

(2)“除杂”方法:将溶液升温至95℃,加NaOH溶液调节pH为12。

①95℃时水的离子积KW=1.0×10-12Ksp[Mg(OH)2]=1.2×10-10,则溶液中c(Mg2+)=___

②若pH过大,将导致氢氧化锶的产率降低,请解释原因____

(3)“趁热过滤”的目的是____,“滤渣”的主要成分为___

(4)从趁热过滤后的滤液中得到Sr(OH)2产品的步骤为____、过滤、洗涤、干燥。

(5)“脱硫”方法:用FeCl3溶液吸收酸浸产生的气体,请写出吸收时的离子方程式______;再用石墨电极电解吸收液,电解后可在“脱硫”中循环利用的物质是FeCl3溶液。请写出电解时阳极的电极反应:____

 

(1)MnO2-Zn电池类似,K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池,其电极反应正极:______,负极:______,该电池总反应的离子方程式为______

(2)如果把碱性电池改为酸性电池,其电极反应正极:______,负极:______,该电池总反应的离子方程式为______

 

电化学原理在生产生活中应用十分广泛。请回答下列问题:

(1)通过SO2传感器可监测大气中SO2的含量,其工作原理如图1所示。

①固体电解质中O2-______极移动(”)

②写出V2O5电极的电极反应式:_____________

(2)近期科学家研究发现微生物可将生产废水中的尿素[CO(NH2)2]直接转化为对环境友好的两种物质,其工作原理如图2所示。回答下列问题:

 

N极为____(”)M电极反应式______________________

N极消耗标准状况下33.6L气体时,M极理论上处理的尿素的质量为______g

(3)人工光合系统装置(如图)可实现以CO2H2O合成CH4。下列说法不正确的是__________

A.该装置为原电池,且铜为正极

B.电池工作时,H+Cu电极移动

C.GaN电极表面的电极反应式为2H2O-4e-=O2+4H+

D.反应CO2+2H2OCH4+2O2中每消耗1molCO2转移4mole-

 

非线性光学晶体在信息、激光技术、医疗、国防等领域具有重要应用价值。我国科学家利用Cs2CO3XO2XSiGe)和H3BO3首次合成了组成为CsXB3O7的非线性光学晶体。回答下列问题:

1COSi三种元素电负性由大到小的顺序为__________;第一电离能I1(Si) ____ I1(Ge)(填)。

2)基态Ge原子核外电子排布式为_____________SiO2GeO2具有类似的晶体结构,其中熔点较高的是________,原因是______

3)如图为H3BO3晶体的片层结构,其中B的杂化方式为________;硼酸在热水中比在冷水中溶解度显著增大的主要原因是_____________

4)以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。CsSiB3O7属于正交晶系(长方体形),晶胞参数为a pmb pmc pm。如图为沿y轴投影的晶胞中所有Cs原子的分布图和原子分数坐标。据此推断该晶胞中Cs原子的数目为_______CsSiB3O7的摩尔质量为M g·mol1,设NA为阿伏加德罗常数的值,则CsSiB3O7晶体的密度为_____________g·cm1(用代数式表示)。

 

近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料,其中一类为Fe—Sm—As—F—O组成的化合物。回答下列问题:

1AsH3的沸点比NH3________(填),其判断理由是______

2Sm的价层电子排布式为4f66s2Sm3价层电子排布式为________

3)一种四方结构的超导化合物的晶胞如图1所示。晶胞中SmAs原子的投影位置如图2所示。图中FO2共同占据晶胞的上下底面位置,若两者的比例依次用x1x代表,则该化合物的化学式表示为____________;通过测定密度ρ和晶胞参数,可以计算该物质的x值,完成它们关系表达式:ρ______________g·cm3。以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标,例如图1中原子1的坐标为( , , ),则位于底面中心的原子2和铁原子3的坐标分别为_____________________

 

硫及其化合物有许多用途,相关物质的物理常数如下表所示:

 

H2S

S8

FeS2

SO2

SO3

H2SO4

熔点/

85.5

115.2

600(分解)

75.5

16.8

10.3

沸点/

60.3

444.6

10.0

45.0

337.0

 

回答下列问题:

1)基态Fe原子价层电子的轨道表示式为_________,基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为________形。

2)根据价层电子对互斥理论,H2SSO2SO3的气态分子中,中心原子价层电子对数不同于其他分子的是____________

3)图(a)S8的结构,其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多,主要原因为___________

4)气态三氧化硫以单分子形式存在,其分子的立体构型为____________形,其中共价键的类型有________种;固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为__________

5FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边长为a nmFeS2相对式量为M、阿伏加德罗常数的值为NA,其晶体密度的计算表达式为______g·cm3

 

高温炼铜的反应之一为2CuFeS2O2Cu2S2FeSSO2

1Cu基态核外电子排布式为___________

2CuZn的第二电离能:I2(Cu)________(填”“I2(Zn)

3SO2分子中S原子的轨道杂化类型为________,分子的立体构型为________

4[Cu(CH3CN)4]是非常稳定的络合离子,配体中σ键和π键个数之比为________

5Fe2Fe3能与CN络合,其结构如图所示。该离子可形成铁蓝钾盐,该钾盐的化学式为_________

 

已知ABCDEF为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素,ABCDE分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子,BCD的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C3DB6型离子晶体XCEFA为电子数相同的离子晶体。

1)请写出F离子的电子排布式_________

2)写出X的化学式________X的化学名称为______

3)写出X涉及化工生产中的一个化学方程式:__________

4)试解释工业冶炼D不以DE3而是以D2A3为原料的原因:____________

5FB可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。FB形成的离子化合物的化学式为__________;该离子化合物晶体的密度为a g·cm3,则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。

 

石墨烯是从石墨材料中剥离出来,由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。下列关于石墨与石墨烯的说法中正确的是

A.从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键

B.石墨中的碳原子采取sp2杂化,每个sp2杂化轨道含 s轨道与 p轨道

C.石墨属于混合晶体,层与层之间存在分子间作用力;层内碳原子间存在共价键;石墨能导电,存在金属键

D.石墨烯中平均每个六元碳环含有3个碳原子

 

在某晶体中,与某一个微粒x距离最近且等距离的另一个微粒y所围成的立体构型为如图所示的正八面体形。该晶体可能是

A.NaCl晶体(xNayCl

B.CsCl晶体(xCsyCl

C.CaTiO3晶体(xTi4yO2

D.NiAs晶体(xNiyAs

 

下列对原子结构与性质的说法中,正确的一项是

A.ns电子的能量不一定高于(n1)p电子的能量

B.基态原子3p轨道上只有2个未成对电子的元素是SSi

C.LiOH是一种易溶于水、受热不易分解的强碱

D.电离能大的元素,其原子不易失电子而易得电子,表现出非金属性

 

通过反应“P4(s)3NaOH(aq)3H2O(l)=3NaH2PO2(aq)PH3(g) ΔH0”,能制得用于化学镀镍的NaH2PO2P4的结构如图所示,则下列说法正确的是

A.白磷中各P原子通过共价键相连接形成共价晶体

B.H2O分子的立体构型为V

C.该反应能自发进行,则ΔS0

D.反应产物PH3中磷原子的杂化方式为sp3杂化

 

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