【題目】鈷的化合物在工業(yè)生產(chǎn)、生命科技等行業(yè)有重要應用。
(1)Co2+的核外電子排布式為___,Co的第四電離能比Fe的第四電離能要小得多,原因是___。
(2)Fe、Co均能與CO形成配合物,如Fe(CO)5、Co2(CO)8的結構如圖1、圖2所示,圖1中1molFe(CO)5含有__mol配位鍵,圖2中C原子的雜化方式為___,形成上述兩種化合物的四種元素中電負性最大的是___(填元素符號)。
(3)金屬鈷的堆積方式為六方最密堆積,其配位數(shù)是___,鈷晶體晶胞結構如圖3所示,該晶胞中原子個數(shù)為___;該晶胞的邊長為anm,高為cnm,該晶胞的密度為___(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,列出代數(shù)式)g·cm-3。
【答案】[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7 Co失去3個電子后會變成[Ar]3d6,更容易再失去一個電子形成半滿狀態(tài)[Ar]3d5,Fe失去三個電子后會變成[Ar]3d5,達到半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),更難再失去一個電子 10 sp、sp2 O 12 6
【解析】
(1)Co2+的核外電子數(shù)為25,電子排布式為[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7,Co的第四電離能比Fe的第四電離能要小得多,原因是Co失去3個電子后會變成[Ar]3d6,更容易再失去一個電子形成半滿狀態(tài)[Ar]3d5,Fe失去三個電子后會變成[Ar]3d5,達到半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),更難再失去一個電子。答案為:[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7;Co失去3個電子后會變成[Ar]3d6,更容易再失去一個電子形成半滿狀態(tài)[Ar]3d5,Fe失去三個電子后會變成[Ar]3d5,達到半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),更難再失去一個電子;
(2)在Fe(CO)5中,每個CO分子中,C與O原子間形成的3個共價鍵中,有1個是配位鍵,另外,每個C原子與中心原子間形成1個配位鍵,所以1molFe(CO)5含有10mol配位鍵;圖2中,只與1個Co原子形成配位鍵的C原子,價層電子對數(shù)為2,C原子發(fā)生sp雜化;與2個Co原子形成配位鍵的C原子,價層電子對數(shù)為3,C原子發(fā)生sp2雜化;形成上述兩種化合物的四種元素中非金屬性最強的元素是氧,則電負性最大的是O。答案為:10;sp、sp2;O;
(3)由以上分析知,金屬鈷的堆積方式為六方最密堆積,其配位數(shù)是12,該晶胞中原子個數(shù)為12×+2×+3=6;該晶胞的邊長為anm,高為cnm,晶胞的體積V==,該晶胞的密度為 =g·cm-3。答案為:12;6;。
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【題目】信息時代產(chǎn)生的大量電子垃圾對環(huán)境構成了極大的威脅,可以將其變廢為寶。將廢棄的線路板粉碎,經(jīng)處理后可以得到粗銅(75%Cu、20%Al、4%Fe及少量Au、Pt),進一步制取膽礬,流程簡圖如下:
(1)濾渣A的成分主要是_____________。
(2)步驟①中溶解Cu的化學方程式是_________________,用______替代雙氧水,加熱,同樣可以達到目的。
(3)步驟②調(diào)節(jié)溶液pH的目的是__________,可選用的最佳試劑是___。(寫出一種即可)
(4)以石墨作電極電解濾液B,電解方程式是___________________。
(5)對以上粗銅進行電解精煉,下列說法正確的是_________。
A.電能全部轉化為化學能
B.粗銅接電源正極,發(fā)生氧化反應
C.溶液中Cu2+的濃度保持不變
D.陽極泥中可回收Pt、Au等金屬
(6)取128Kg粗銅利用上述流程制得CuSO4·5H2O的質(zhì)量為326.25Kg,則CuSO4·5H2O的產(chǎn)率為__________。
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【題目】2019年3月,我國科學家研發(fā)出一種新型的鋅碘單液流電池,其原理如圖所示。下列說法不正確的是
A. 放電時B電極反應式為:I2+2e-=2I-
B. 放電時電解質(zhì)儲罐中離子總濃度增大
C. M為陽離子交換膜,N為陰離子交換膜
D. 充電時,A極增重65g時,C區(qū)增加離子數(shù)為4NA
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【題目】在某密閉容器中,發(fā)生如下反應:2NO(g)+O2(g)2NO2(g) △H<0 。下列研究目的和示意圖相符的是( )
A.平衡體系增加O2對反應的影響
B.溫度對反應的影響
C.壓強對反應的影(P1>P2)
D.催化劑對反應的影響
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【題目】下圖是一種染料敏化太陽能電池的示意圖。電池的一個電極由有機光敏染料(S)涂覆在TiO2納米晶體表面制成,另一電極由導電玻璃鍍鉑構成,電池中發(fā)生的反應為:
TiO2/S→TiO2/S*(激發(fā)態(tài))
TiO2/S*→TiO2/S*+e-
I3-+2e-→3I-
2TiO2/S++3I-→2TiO2/S+I3-
下列關于該電池敘述錯誤的是
A. 電池工作時,是將太陽能轉化為電能
B. 電池工作時,I-離子在鍍鉑導電玻璃電極上放電
C. 電池中鍍鉑導電玻璃為正極
D. 電池的電解質(zhì)溶液中I-和I3-的濃度不會減少
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【題目】海洋資源的開發(fā)與利用具有廣闊的前景。海水的pH一般在7.5~8.6之間。某地海水中主要離子的含量如下表:
成分 | Na+ | K+ | Ca2+ | Mg2+ | Cl- | SO42- | HCO3- |
含量/mgL-1 | 9360 | 83 | 160 | 1100 | 16000 | 1200 | 118 |
(1)海水顯弱堿性的原因是(用離子方程式表示):____________,該海水中Ca2+的物質(zhì)的量濃度為__________mol/L 。
(2)電滲析法是近年發(fā)展起來的一種較好的海水淡化技術,其原理如下圖所示。其中陰(陽)離子交換膜只允許陰(陽)離子通過,電極均為惰性電極。
① 開始時陽極的電極反應式為________________。
② 電解一段時間,____極(填“陰”或“陽”)會產(chǎn)生水垢,其成份為_____(填化學式)。
③ 淡水的出口為a、b、c中的__________出口。
(3)海水中鋰元素儲量非常豐富,從海水中提取鋰的研究極具潛力。鋰是制造化學電源的重要原料,如LiFePO4電池某電極的工作原理如圖所示:
該電池電解質(zhì)為能傳導 Li+的固體材料。
上面左圖中的小黑點表示_____(填粒子符號),充電時該電極反應式為_______。
(4)利用海洋資源可獲得MnO2 。MnO2可用來制備高錳酸鉀:將MnO2與KOH混合后在空氣中加熱熔融,得到綠色的錳酸鉀(K2MnO4),再利用氯氣將錳酸鉀氧化成高錳酸鉀。該制備過程中消耗相同條件下氯氣和空氣的體積比為_________(空氣中氧氣的體積分數(shù)按20%計)。
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【題目】電解質(zhì)的水溶液中存在電離平衡。
Ⅰ.(1)醋酸是常見的弱酸。下列方法中,可以使醋酸稀溶液中CH3COOH電離程度增大的是_____(填字母序號)。
a 滴加少量濃鹽酸 b 微熱溶液 c 加水稀釋 d 加入少量醋酸鈉晶體
Ⅱ.白醋是常見的烹調(diào)酸味輔料,白醋總酸度測定方法如下。
a 量取20.00 mL白醋樣品,用100 mL容量瓶配制成待測液。
b 將滴定管洗凈、潤洗,裝入溶液,趕出尖嘴處氣泡,調(diào)整液面至0刻度線。
c 取20.00 mL配制的待測液于潔凈的錐形瓶中,加3滴酚酞溶液,用0.1000 mol· L-1的NaOH溶液滴定至終點,記錄數(shù)據(jù)。
d 重復滴定實驗3次并記錄數(shù)據(jù)。
e 計算白醋樣品中醋酸總酸度;卮鹣铝袉栴}:
(2)實驗a中量取20.00 mL白醋所用的儀器名稱是___________。
(3)若實驗b中堿式滴定管未用NaOH標準溶液潤洗,會造成測定結果比準確值_________(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。
(4)實驗C中判斷滴定終點的現(xiàn)象是_______。
(5)實驗數(shù)據(jù)如下表,則該白醋樣品中醋酸總酸度為_________ mol· L-1。
待測液體積/mL | 標準NaOH溶液 | ||
滴定前讀數(shù)/mL | 滴定終點讀數(shù)/mL | ||
第1次 | 20.00 | 0 | 21.98 |
第2次 | 20.00 | 0 | 22.00 |
第3次 | 20.00 | 0 | 22.02 |
Ⅲ.25℃,向20.00 mL 0.100 0 mol·L1 CH3COOH中滴加0.100 0 mol·L-1 NaOH過程中,pH變化如下圖所示。
(6)a點溶液pH > 1,用電離方程式解釋原因:_____________。
(7)下列有關b點溶液的說法正確的是_______(填字母序號)。
a 溶質(zhì)為:CH3COOH、CH3COONa
b 微粒濃度滿足:c(Na+) + c(H+) = c(CH3COO-) + c(OH)
c 微粒濃度滿足:c(Na+) = c(CH3COOH) + c(CH3COO-)
d 微粒濃度滿足:2c(H+) + c(CH3COO-) =2c(OH-) +c(CH3COOH)
(8)c點溶液中離子濃度的大小順序:__________。
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【題目】在25°C時,向amL0.10mol·L-1的HNO2溶液中逐滴加入0.10mol·L-1的NaOH溶液。滴定過程中混合溶液的pOH[pOH=-lgc(OH-)]與NaOH溶液的體積V的關系如圖所示。已知P點溶液中存在c(OH-)=c(H+)+c(HNO2),下列說法不正確的是( )
A.25°C時,HNO2電離常數(shù)的數(shù)量級是10-4
B.M點溶液中存在:2c(H+)+c(HNO2)=c(OH-)+c(NO2-)
C.圖上M、N、P、Q四點溶液中所含離子的種類相同
D.a=10.80
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【題目】已知:[FeCl4(H2O)2]-呈黃色,由下列實驗所得結論不正確的是( )
① | ② | ③ | ④ |
0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液 | 酸化的0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液 | 酸化的0.1mol/L Fe2(SO4)3溶液 | 0.1mol/L FeCl3溶液 |
加熱前溶液為淺黃色,加熱后顏色變深 | 加熱前溶液接近無色,加熱后溶液顏色無明顯變化 | 加入NaCl后,溶液立即變?yōu)辄S色,加熱后溶液顏色加深 | 加熱前溶液為黃色,加熱后溶液顏色變深 |
注:加熱為微熱,忽略溶液體積變化。
A.實驗①中,Fe2(SO4)3溶液顯淺黃色的原因是Fe3+水解產(chǎn)生了少量Fe(OH)3
B.實驗②中,酸化對Fe3+水解的影響程度大于溫度的影響
C.實驗③中,存在平衡:Fe3+ +4Cl- +2H2O[FeCl4(H2O)2]-
D.實驗④中,可證明升高溫度,Fe3+水解平衡一定正向發(fā)生移動
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