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…………○…………内…………○…………装…………○…………内…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※…………○…………外…………○…………装…………○…………订…………○…………线…………○…………第=page22页,总=sectionpages22页第=page11页,总=sectionpages11页2025年苏教版选择性必修2化学上册月考试卷989考试试卷考试范围:全部知识点;考试时间:120分钟学校:______姓名:______班级:______考号:______总分栏题号一二三四五六总分得分评卷人得分一、选择题(共9题,共18分)1、是一种无色无味的气体,结构式如图,可溶于水生成草酸:下列说法正确的是。
A.甲酸与草酸互为同系物B.是非极性分子C.晶体溶点:草酸>冰>三氧化二碳>干冰D.和分子中碳原子的杂化方式均相同2、下列化学用语表述正确的是A.葡萄糖的实验式:C6H12O6B.甲基的电子式:C.基态Fe2+的价电子排布式:3d54s1D.金刚石的晶胞:3、下列说法不正确的是。
①充有氖气的霓虹灯管通电时会发出红色光的主要原因;是电子由基态向激发态跃迁时吸收除红光以外的光线。
②电子云图中的小黑点的疏密程度表示电子在原子核外单位体积内出现概率的大小。
③某价层电子排布为4d54s1的基态原子;该元素位于周期表中第四周期第ⅠB族。
④原子核外电子排布式为1s2的原子与原子核外电子排布式为1s22s2的原子化学性质相似。
⑤Be与Al在周期表中处于对角线位置,可推出:Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2OA.①②③B.①③④C.②⑤D.③④⑤4、2019年是元素周期表发表150周年,期间科学家为完善周期表做出了不懈努力。中国科学院院士张青莲教授曾主持测定了铟()等9种元素相对原子质量的新值,被采用为国际新标准。铟与铷()同周期。下列说法不正确的是()A.是第五周期第Ⅲ族元素B.的中子数与电子数的差值为17C.原子半径:D.碱性:5、为原子序数依次增大的四种短周期元素,已知元素的原子序数之和是元素的原子序数之和的3倍,且元素是同主族元素。甲;乙、丙、丁、戊五种二元化合物的组成如下表:
。甲。
乙。
丙。
丁。
戊。
C、
物质间存在反应:甲+乙→单质+丙;丁+戊→单质(淡黄色固体)+丙。下列说法正确的是A.甲、乙、丙、丁、戊均为只含极性键的极性分子B.原子半径:电负性:C.可用酒精洗涤粘在容器内壁上的单质D.若甲与乙恰好反应生成单质则乙为双原子分子6、下列关于粒子结构的描述错误的是A.CS2、C2H2、BeCl2都是直线形分子B.CCl4和CH2Cl2均是四面体构型的非极性分子C.H2S和NH3均是由极性键构成的极性分子D.HCl和HS-均是含有一个极性键的18电子粒子7、下列物质中只含有共价键的是()A.NaOHB.HBrC.MgOD.He8、冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似。下列有关冰晶胞说法正确的是。
A.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性,是σ键B.每个冰晶胞平均含有4个水分子C.实验测得冰中氢键的作用力为18.5kJ/mol,而冰的熔化热为5.0kJ/mol,这说明冰熔化成水,氢键部分被破坏D.晶体冰与金刚石晶体硬度都很大,且都是原子晶体9、2022年3月23日,“天宫课堂”第二课开讲,太空“冰雪”实验带来神奇现象。小苏打和白醋混合可得乙酸钠溶液,过饱和乙酸钠溶液只要遇到一丁点的结晶或颗粒就会析出晶体,从而在太空“点水成冰”。下列说法错误的是A.的俗称是苏打B.纯净的乙酸又称冰醋酸C.结晶析出为放热熵减过程D.中只有离子键和极性共价键评卷人得分二、填空题(共8题,共16分)10、A;B、C、D、E代表前4周期的五种元素;原子序数依次增大。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其电子轨道表示式为___________。
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,B离子的结构示意图为___________。
(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满,C的元素符号为___________,该元素在周期表中的位置为___________。
(4)D元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,D的元素基态原子的电子排布式为___________,在元素周期表中的位置为___________。
(5)E元素基态原子中没有未成对电子,E的外围电子排布式是___________。11、工业上以食盐;氨气、二氧化碳等物质为原料制取纯碱。
(1)实验室提纯粗盐的一个重要环节是除去粗盐水中的杂质阳离子(主要含Ca2+、Mg2+),提纯该粗盐时,可考虑在粗盐水中依次加入沉淀剂A、B除杂质(沉淀剂A来源于石灰窑厂),写出A、B的化学式。A____、B_____。
(2)氨气分子的空间构型为_____,其中N原子采用_____杂化方式,二氧化碳中心原子C采用_____杂化方式。
(3)上述实验涉及的元素中,Ca基态原子电子排布式为__________________。
(4)上述实验涉及的元素中,O2-、Na+、Cl-中半径最小的是__________。
(5)制取纯碱时,向饱和食盐水中通入气体,即可得到小苏打的沉淀物,氨气与二氧化碳通入的先后顺序是:_________,因为:___________
(6)写成工业上以食盐、氨气、二氧化碳等物质为原料制取小苏打反应的化学方程式:______12、Li是最轻的固体金属;采用Li作为负极材料的电池具有小而轻;能量密度大等优良性能,得到广泛应用。回答下列问题:
(1)下列Li原子电子排布图表示的状态中,能量最低和最高的分别为_______、_________。(填标号)
A.B.
C.D.
(2)与具有相同的电子构型,小于原因是___________________________。
(3)是有机合成中常用的还原剂,中的阴离子空间构型是____________________。
(4)如图,Li原子的第一电离能为_________O=O键键能为_________13、已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素,N在第二周期,P在第三周期。分子呈三角锥形;N原子位于锥顶,3个H原子位于锥底,N-H键间的夹角是107°。
(1)基态氮原子最外层电子排布式为___________;氮离子核外有___________种运动状态不同的电子;分子的空间结构如图所示,它是一种___________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)分子与分子的空间结构___________(填“相同”“相似”或“不相似”),键___________(填“有”或“无”)极性,分子___________(填“有”或“无”)极性。14、氮是植物体内蛋白质、叶绿素的重要组成元素,氮肥能促进农作物的生长。氨是生产氮肥的原料。氨气电子式:___,其分子空间构型是___,氨气溶于水,溶液呈___性,原因是___(用化学方程式解释)。工业合成氨的化学方程式为___。常见的氮肥有___、___。15、(1)写出Al和氢氧化钾溶液反应的化学方程式___________。
(2)比较结合OH-能力的相对强弱:Al3+___________(填“>”“<”或“=”),用一个离子方程式说明___________。
(3)实验测得,1gH2(g)完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,则氢气燃烧的热化学方程式为___________。
(4)常温下,氨气极易溶于水的原因是___________。16、下表列出了钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物()的熔点。分析并归纳其中的规律,回答下列问题:。NaXNaFNaClNaBrNaI熔点/℃995801775651熔点/℃
(1)卤化钠的晶体类型是________________________________________________________,卤化硅的晶体类型是__________________________________________________________。
(2)钠的卤化物的熔点比相应的硅的卤化物的熔点高很多,原因是____________________。
(3)四种卤化硅的熔点变化规律是_________________________________________________________,产生这种变化规律的原因是__________________________________________________________。
(4)四种卤化钠的熔点变化规律是_________________________________________________________,产生这种变化规律的原因是_________________________________________________________。17、氟代硼酸钾(KBe2BO3F2)是激光器的核心材料,我国化学家在此领域的研究走在了世界的最前列。请回答下列问题:
(1)第一电离能介于B和N之间的第二周期的元素共有________种。
(2)基态K+离子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_________形。
(3)BeCl2中的化学键具有明显的共价性,蒸汽状态下BeCl2以双聚分子存在,其结构式为________,其中Be原子的电子排布图为_________。
(4)四氟硼酸钠(NaBF4)是纺织工业的催化剂。其阴离子的中心原子的杂化轨道类型为_________。四氟硼酸钠中存在_______(填序号):
a.氢键b.范德华力c.离子键d.配位键e.σ键f.π键评卷人得分三、判断题(共9题,共18分)18、判断正误。
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对____________
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构____________
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化___________
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化___________
(5)中心原子是sp1杂化的,其分子构型不一定为直线形___________
(6)价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数___________
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果___________
(8)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道___________
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体___________
(10)AB3型的分子空间构型必为平面三角形___________
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构___________
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对___________
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键___________
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾___________
(15)配位键也是一种静电作用___________
(16)形成配位键的电子对由成键双方原子提供___________A.正确B.错误19、第ⅠA族金属元素的金属性一定比同周期的第ⅡA族的强。(_______)A.正确B.错误20、CH3CH2OH在水中的溶解度大于在水中的溶解度。(___________)A.正确B.错误21、判断正误。
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对____________
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构____________
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化___________
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化___________
(5)中心原子是sp1杂化的,其分子构型不一定为直线形___________
(6)价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数___________
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果___________
(8)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道___________
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体___________
(10)AB3型的分子空间构型必为平面三角形___________
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构___________
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对___________
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键___________
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾___________
(15)配位键也是一种静电作用___________
(16)形成配位键的电子对由成键双方原子提供___________A.正确B.错误22、将丙三醇加入新制中溶液呈绛蓝色,则将葡萄糖溶液加入新制中溶液也呈绛蓝色。(____)A.正确B.错误23、用铜作电缆、电线,主要是利用铜的导电性。(______)A.正确B.错误24、判断正误。
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对____________
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键,则该分子一定为正四面体结构____________
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp2杂化___________
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化___________
(5)中心原子是sp1杂化的,其分子构型不一定为直线形___________
(6)价层电子对互斥理论中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数___________
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp2杂化的结果___________
(8)sp3杂化轨道是由任意的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道___________
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子,其VSEPR模型都是四面体___________
(10)AB3型的分子空间构型必为平面三角形___________
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时,该分子不一定为正四面体结构___________
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对___________
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键___________
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果常常相互矛盾___________
(15)配位键也是一种静电作用___________
(16)形成配位键的电子对由成键双方原子提供___________A.正确B.错误评卷人得分四、工业流程题(共4题,共20分)25、铼(Re)是熔点和沸点较高的金属单质之一,用于制造高效能喷射引擎和火箭引擎。钼酸锂的外观为白色结晶粉末,用于电极材料。从辉钼矿氧化焙烧后的烟道灰(主要成分有CuO、)中提取铼粉和制钼酸锂的流程如下图所示:
已知:
Ⅰ.是酸性氧化物,过铼酸是易溶于水的一元强酸;但不具有强氧化性。
Ⅱ.过铼酸铵是白色片状晶体;微溶于冷水,溶于热水。
回答下列问题:
(1)铼(Re)是第六周期元素,与锰元素族序数相同,价层电子排布相同,则基态Re原子的价电子排布式为_________。
(2)“碱浸”时,和分别与NaOH发生以下反应则“滤渣I”的主要成分为_________(填化学式)。
(3)“还原”时,被氧化成铼的化合物被还原生成难溶的该反应的离子方程式为_________。
(4)“沉铼”时,加入热溶液至产生白色沉淀,为使沉淀充分析出并分离得到纯净的晶体,“操作I”包括_________、_________;洗涤、干燥。
(5)“酸化沉钼”过程溶液pH和反应时间对钼酸的析出有很大影响,根据图中数据判断最佳的“酸化沉钼”条件:反应时间为_________min;pH为_________。
(6)不纯的溶液中若含少量可溶性硫酸盐杂质,可加入固体除去若溶液中在结晶前逐渐加入固体,当开始沉淀时,的去除率是_________%。溶液体积变化可忽略不计,)26、利用碳热还原—浸出法回收废旧锂离子电池(主要成分:镍钴锰三元材料)的工艺流程如下:
已知室温下,金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如表所示:。金属离子开始沉淀的pH(离子浓度为时)6.578完全沉淀的pH8.5910
请回答下列问题:
(1)Ni、Co均位于元素周期表_______。
(2)镍钴锰三元材料的晶胞结构如图甲:
①用M代表Ni、Co、Mn,则该镍钴锰三元材料的化学式为_______。
②碳热还原中,C将镍钴锰三元材料还原为MnO、Co,Ni(设化学式中Ni的个数为Co的个数为),该反应的化学方程式为_______。
③碳热还原生成的与结合为水浸时(其他条件相同)的浸出率随液固比(mL/g)及水浸时间的变化如图乙;丙所示:
则较适宜的水浸液固比为_______,水浸时间为_______。
(3)沉锰时的离子方程式为_______。
(4)分离时,通常不选用“酸溶—水解转化为氢氧化物”方法的原因是_______。27、广泛用于冶金、化工等行业,主要用于冶炼钒铁。以钒矿石为原料制备的工艺如下:
已知:
I.“焙烧”后,固体中主要含有“酸浸”后钒以形式存在,“中和还原”后钒以形式存在。
Ⅱ.有机溶剂对四价钒具有高选择性,且萃取而不萃取
Ⅲ.该工艺条件下,溶液中金属离子(浓度均为)开始沉淀和完全沉淀的如下表所示:。金属离子开始沉淀1.97.011.98.1完全沉淀3.29.013.910.1
回答下列问题:
(1)基态钒原子的价层电子排布式为_______。
(2)“中和还原”时,参与反应的离子方程式为_______,该工序的低于7.0,试计算出_______。
(3)指出各元素的第一电离能由大到小的顺序_______,的空间结构为_______形。
(4)钒的浸出率与焙烧温度、硫酸加入量的关系如图1、2所示。指出适宜的工艺条件为_______。
(5)“氧化”时,每消耗可得到_______
(6)单质V晶胞属于体心立方晶胞,晶胞参数为两个共顶点的晶胞结构如图3所示,计算出A、B原子的间距为_______pm。
28、以软锰矿(主要成分MnO2,还含有Fe2O3、Al2O3、CaO、ZnO、SiO2)为原料生产纳米Mn3O4的工艺流程如图:
I.难溶物的Ksp如表:。物质Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Zn(OH)2ZnSMnSCaF2Ksp4.0×10-384.5×10-331.9×10-132.0×10-151.6×10-242.5×10-134.0×10-11
II.Mn(OH)2+xNH3=[Mn(NH3)x]2++2OH-
回答下列问题:
(1)基态锰原子价层电子排布式为___,已知Mn3O4可与盐酸反应生成氯气(原理同MnO2),写出该反应离子方程式___。
(2)软锰矿“酸浸”需要控制温度为90℃左右,其主要成分发生反应的化学方程式为___,“滤渣A”主要成分为___。
(3)“硫化”后的滤液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,若要将其沉淀完全,则至少需要加入CaF2至溶液中的c(F-)=___mol/L。
(4)“沉锰”过程中研究pH与Mn2+的沉降率关系见表,根据表格数据分析,应调节最佳pH为___,分析其原因为___。pH氨水体积/mL残余率/%沉降率/%8.52.771.128.99.04.545.254.89.57.620.579.510.010.516.383.710.516.118.481.6评卷人得分五、结构与性质(共3题,共15分)29、钛(Ti)有“21世纪将是钛的世纪”之说;而钛铝合金广泛用于航天领域,已知熔融的TiO2能够导电。回答下列问题:
(1)写出基态Ti原子的价层电子排布图____________,钛元素在周期表中的位置是____________。
(2)TiO2、TiCl4和TiBr4的熔点如下表所示,解释表中钛的化合物熔点存在差异的原因_________。
(3)TiC14可由TiO2和光气(COC12)反应制得,反应为TiO2+2COC12TiCl4+2CO2。反应中COC12和CO2碳原子的杂化方式分别为____________、____________,COCl2的空间构型是_______。
(4)钛铝合金中,原子之间是由____________键形成的晶体,一种钛铝合金具有面心立方最密堆积的结构,在晶胞中Ti原子位于顶点和面心位置,Al原子位于棱心和体心,则该合金中Ti和Al原子的数量之比为____________。
(5)已知TiO2晶胞中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心,TiO2晶胞结构如图所示:
①根据晶胞图分析TiO2晶体中Ti4+的配位数是____________。
②已知TiO2晶胞参数分别为anm、bnm和cnm,设阿伏加德罗常数的数值为NA,则TiO2的密度为____________g·cm-3(列出计算式即可)。30、磷及其化合物在电池;催化等领域有重要应用。黑磷与石墨类似;也具有层状结构(图1)。为大幅度提高锂电池的充电速率,科学家最近研发了黑磷-石墨复合负极材料,其单层结构俯视图如图2所示。
回答下列问题:
(1)Li、C、P三种元素中,电负性最小的是_________________(用元素符号作答)。
(2)基态磷原子价电子排布式为________________。
(3)图2黑磷区中P原子的杂化方式为_________________,石墨区中C原子的杂化方式为____________。
(4)氢化物PH3、CH4、NH3的沸点由高到低顺序为________________。
(5)根据图1和图2的信息,下列说法正确的有________(填字母)。
A.黑磷区中P-P键的键能不完全相同。
B.黑磷与石墨都属于混合型晶体。
C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程;发生了化学反应。
D.石墨与黑磷的交界结合区域中;P原子与C原子共平面。
E.复合材料单层中;P原子与C原子之间的作用力属范德华力。
(6)贵金属磷化物Rh2P(化学式量为237)可用作电解水的高效催化剂,其立方晶胞如图3所示。已知晶胞参数为anm,晶体中与P距离最近的Rh的数目为___________________,晶体的密度为__________g·cm-3(列出计算式)。
31、黄血盐是一种食盐添加剂,具有抗结块作用,其配体CN-可参与形成多种配合物,例如:硝普钠赤血盐等。
(1)基态铁原子核外电子排布式为_______。
(2)赤血盐中主族元素的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)比较中心金属离子半径大小:黄血盐_______赤血盐(填“>”或“<”)。
(4)已知硝普钠和黄血盐的中心金属离子半径相等,硝普钠中铁的配位数是_______,配体为CN-、_______。
(5)碘酸钾也是一种食盐添加剂,其阴离子碘酸根()的中心原子的杂化方式为_______,的空间构型是_______。
(6)赤血盐与Fe2+反应可生成蓝色沉淀滕氏蓝滕氏蓝晶体中含有的作用力包括_______(填标号)。
A.极性共价键B.非极性共价键C.离子键D.金属键E.氢键。
(7)滕氏蓝的晶胞由8个如图所示的小立方体构成(K+未标出)。
①已知K+位于小立方体的体心,但不是每个小立方体的体心都含有K+。根据化学式推断,一个滕氏蓝晶胞中含有的K+的个数为_______。
②滕氏蓝的晶胞沿x、y或z轴任意一个方向投影的K+的位置如图所示。晶胞中两个K+之间的最短距离为_______pm,滕氏蓝晶体的密度为_______g/cm3(列出计算式)。(已知:滕氏蓝的式量为Mr,阿伏加德罗常数的值为NA)
评卷人得分六、实验题(共2题,共20分)32、某小组设计一系列实验探究SO2和AgNO3溶液反应的原理。回答下列问题:已知:Ag+能与NH3·H2O反应生成稳定的络合物[Ag(NH3)2]+。
实验(一):制备SO2并完成SO2和AgNO3溶液反应。
已知:常温下,实验室用70%浓硫酸与亚硫酸钠粉末反应制备SO2。
实验中;硝酸银溶液中产生大量白色沉淀,过滤得到灰白色沉淀A和无色溶液B。
(1)制备SO2的发生装置宜选择___________(填标号)。A.B.C.D.(2)饱和NaHSO3溶液的作用是___________。
实验(二):探究灰白色沉淀A的成分。
步骤1:向沉淀A中加入足量的浓氨水;灰白色沉淀逐渐减少,得到灰黑色浊液。
步骤2:静置一段时间;取上层清液于试管中,加入浓硝酸,产生红棕色气体。
(3)经检验,灰黑色浊液中的固体是银单质,则每生成1mol银转移的电子的物质的量为___________mol。
(4)灰白色沉淀A与浓氨水发生反应的离子方程式为___________(写出一个即可)。
实验(三):探究无色溶液B的成分。
已知:AgCl溶于浓盐酸生成[AgCl2]-
操作与现象:
将无色溶液B分成两份,向一份溶液中滴加浓盐酸,先产生白色沉淀,后沉淀溶解;向另一份溶液中加入饱和Na2SO3溶液;试管中无沉淀产生。
(5)补充实验:向0.1mol•L-1的AgNO3溶液中滴加饱和Na2SO3溶液,有白色沉淀产生。由此推知,无色溶液B中___________(填“存在”或“不存在”)Ag+。
(6)经检验发现此溶液中含有[Ag(SO3)2]3-,用平衡移动原理解释向溶液B中滴加浓盐酸出现白色沉淀的原因:___________。
(7)取少量无色溶液B,滴加盐酸酸化的氯化钡溶液,产生白色沉淀,有同学认为是由于空气中的O2参与了反应,设计实验探究该同学的猜想:___________。
(8)通过上述实验,可以推出SO2与AgNO3溶液反应包括氧化还原反应和复分解反应。由此推知:Fe3+和SO不能大量共存的原因有两种:一种是2Fe3++3SO+6H2O=2Fe(OH)3↓+3H2SO3,另一种是___________(用离子方程式表示)。33、铜的配合物广泛存在;对含铜配合物的研究一直是关注的热点。
Ⅰ.同学甲设计如下制备铜的配合物的实验Ⅰ:
已知:铜离子的配位数通常为4,呈深蓝色,呈深蓝色。
(1)硫酸铜溶液呈蓝色的原因是溶液中存在配离子___________(填化学式),配离子中配体的空间结构为___________,外界阴离子的空间结构___________
(2)结合化学平衡原理解释试管c中浑浊液转变为深蓝色溶液的原因___________。
(3)由实验Ⅰ可得出以下结论:
结论1:配合物的形成与___________、___________有关;
结论2:结合上述实验,b、c中配体的配位能力强弱顺序为:___________>___________(填化学式)。
Ⅱ.同学乙查阅资料发现与在溶液中可以发生配位反应,生成配合物同学丙认为Cu(Ⅱ)有氧化性,与在溶液中可以发生氧化还原反应。
【资料】
ⅰ.(绿色),(无色);
ⅱ.(无色),遇空气容易被氧化成(蓝色);
ⅲ.易被氧化为或
实验Ⅱ:探究与溶液的反应。实验操作实验序号(mL)(mL)逐滴加入溶液时的实验现象a1.50.5溶液逐渐变为绿色,静置无变化b1.01.0溶液先变为绿色,后逐渐变成浅绿色,静置无变化溶液先变为绿色,后逐渐变成浅绿色,静置无变化c02.0溶液先变为绿色,后逐渐变浅至无色,静置无变化溶液先变为绿色,后逐渐变浅至无色,静置无变化(4)①丙同学认为实验Ⅱ可证明发生了氧化还原反应,他的理由是___________
②丙同学利用已知资料进一步确证了无色溶液中存在Cu(Ⅰ),他的实验方案是:取少量无色溶液,___________。
(5)经检验氧化产物以形式存在,写出与发生氧化还原反应得到无色溶液的离子方程式:___________。
(6)由实验Ⅱ可得出以下结论:
Cu(Ⅱ)盐与在溶液中的反应与多种因素有关,随的增大,___________。参考答案一、选择题(共9题,共18分)1、C【分析】【分析】
【详解】
A.同系物是结构相似,分子式相差若干个CH2的物质;甲酸(HCOOH)与草酸(HOOCCOOH)不符合要求,不互为同系物,A错误;
B.由图可知正负电中心不重合;是极性分子,B错误;
C.草酸、冰、三氧化二碳、干冰均是分子晶体,草酸分子间和H2O分子间均能形成氢键,熔点会更高,草酸形成的氢键数目更多,熔点在四者中最大,相对分子质量比低,熔点也低于所以四者熔点大小为:草酸>冰>三氧化二碳>干冰,C正确;
D.中碳原子的杂化方式为sp杂化,中碳原子的杂化方式为sp2杂化,分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化;杂化方式不全部相同,D错误;
答案选C。2、B【分析】【详解】
A.葡萄糖的分子式:C6H12O6,其实验式为:CH2O;A错误;
B.甲基电子数等于其质子数,其电子式为:B正确;
C.基态Fe原子的价电子排布式为:3d64s2,Fe2+为Fe失去最外层2个电子得到的微粒,所以其价电子排布式为:3d6;C错误;
D.金刚石为共价晶体,以共价键结合,呈空间网状结构,其晶胞结构为:D错误;
故选B。3、B【分析】【分析】
【详解】
①对充有氖气的霓虹灯管通电,灯管发出红色光。产生这一现象的主要原因是电子吸收的能量后的状态是不稳定的状态,电子由激发态向基态跃迁时以光的形式释放能量,故错误;②电子云图中的小黑点表示电子在核外空间出现机会的多少,即概率密度,正确;③价层电子排布为4d54s1的基态原子为24号元素,位于周期表中第四周期第ⅥB族,错误;④原子核外电子排布式为1s2的原子为H与原子核外电子排布式为1s22s2的原子为Be的化学性质不同,错误;⑤根据对角线相似,Be(OH)2+2OH-=BeO+2H2O;正确。故错误的为①③④。
故选B。4、D【分析】【详解】
A.Rb为碱金属;属于第五周期元素,故In亦为第五周期元素,In与Al同主族,即为第ⅢA族元素,故A正确;
B.的中子数为115-49=66;质子数为49,质子数等于核外电子数,故中子数与电子数之差为17,故B正确;
C.同主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,故原子半径:故C正确;
D.同周期主族元素从左到右,金属性逐渐减弱,故其最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,即碱性:In(OH)3<Al(OH)3;故D错误。
综上所述,答案为D。5、D【分析】【分析】
根据单质D为淡黄色固体,则D为S元素;A、B、C、D为原子序数依次增大的四种短周期元素,C、D元素是同主族元素,在C为O元素;C、D元素的原子序数之和是A、B元素的原子序数之和的3倍,A、B元素的原子序数之和为8,戊为O、S两种元素组成的化合物,且丁+戊→单质D(淡黄色固体)+丙,其反应方程式为:2H2S+SO2=3S↓+2H2O、3H2S+SO2=3H2O+4S↓,则A为H元素,B为N元素;甲+乙→单质B+丙,其反应方程式为:8NH3+6NO2=7N2+12H2O、4NH3+6NO=5N2+6H2O,则甲为NH3,乙为NO2或NO,丙为H2O,丁为H2S,戊为SO3或SO2。
【详解】
A.若戊为SO3,则SO3是平面正三角形;含极性键的非极性分子,A错误;
B.同周期从左到右元素原子半径减小,电负性增大;同主族从上到下元素原子半径增大,电负性减小,故原子半径:S>N>O;电负性:O>N>S;B错误;
C.D为S单质;硫微溶于酒精,不能达到洗涤目的,应用二硫化碳洗涤,C错误;
D.根据4NH3+6NO=5N2+6H2O;若2mol甲与3mol乙恰好反应生成2.5mol单质B,则乙为NO,是双原子分子,D正确;
故答案为:D。6、B【分析】【分析】
【详解】
A.CS2、C2H2、BeCl2的中心原子杂化轨道类型均为sp杂化;都是直线形分子,故A正确;
B.由于C—H键的键长小于C—Cl键的键长,故CH2Cl2的空间结构不是对称的正四面体构型;因而属于极性分子,故B错误;
C.H2S为V形构型,NH3为三角锥形构型;均是由极性键构成的极性分子,故C正确;
D.不同非金属原子间形成极性键,HCl中含有H-Cl极性键,HS-中含有H-S极性键;二者含有18电子,故D正确;
答案选B。7、B【分析】【分析】
【详解】
A.NaOH是离子化合物,Na+和OH-之间是离子键,OH-内部H和O之间是共价键;故A不选;
B.HBr是H和Br通过共价键结合而成的共价化合物;只有共价键,故B选;
C.MgO是离子化合物,Mg2+和O2-通过离子键结合成MgO;故C不选;
D.He是单原子分子;没有化学键,故D不选;
故选B。8、C【分析】【分析】
【详解】
A.冰分子间的氢键具有方向性和饱和性;但氢键属于分子间作用力,不属于化学键,因此不是σ键,A错误;
B.冰晶胞结构图中小球所示皆为水分子,所以冰晶胞中含有水分子数为4+8×+6×=8;B错误;
C.冰中氢键的作用为18.5kJ/mol;而冰的熔化热为5.0kJ/mol,说明冰融化为液态水时只是破坏了一部分氢键,并且液态水中仍在氢键,C正确;
D.晶体冰是由分子通过分子间作用力构成的分子晶体;硬度不大;而金刚石是由原子通过共价键构成的共价晶体,由于共价键是强烈的相互作用力,因而共价晶体硬度很大,D错误;
故合理选项是C。9、D【分析】【详解】
A.碳酸钠俗称纯碱或苏打;A正确;
B.纯净的乙酸在温度较低时会由液态变为冰状固态;故又称冰醋酸,B正确;
C.结晶过程自由离子由相对无序状态转化为相对有序状态;混乱程度下降同时释放能量,C正确;
D.中与间存在离子键;C与H;C与O、H与O间存在极性共价键,C与C间存在非极性共价键,D错误;
故选D。二、填空题(共8题,共16分)10、略
【分析】【分析】
【详解】
(1)基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子的元素为氮元素,其电子轨道表示式为答案为
(2)因为B-的电子层结构与氩相同,即核外电子数相同,所以B元素的质子数为18-1=17,则B-为Cl-,其结构示意图为答案为
(3)C元素的正三价离子的3d能级为半充满;C的元素符号为Fe,位于第四周期Ⅷ族;答案为Fe,第4周期Ⅷ族。
(4)D元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,则D为Cu元素,其基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,位于第4周期ⅠB族;答案为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;第4周期ⅠB族。
(5)E元素基态原子中没有未成对电子,且E的原子序数在五种元素中最大,因此E元素为30号元素Zn或36号元素Kr,其外围电子排布式为3d104s2或4s24p6;答案为3d104s2或4s24p6。【解析】Fe第四周期Ⅷ族1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1)第4周期ⅠB族3d104s2或4s24p611、略
【分析】【详解】
(1)要除去粗盐水中的杂质阳离子Ca2+、Mg2+,可在粗盐水中加入沉淀剂Ca(OH)2或CaO(CaO与水反应生成Ca(OH)2,所以实际起作用的还是Ca(OH)2)。将镁离子转化为氢氧化镁沉淀、加入Na2CO3将钙离子转化为碳酸钙沉淀,所以A为Ca(OH)2或CaO、B为Na2CO3;
(2)NH3分子中N原子的价电子对数为含有一对孤对电子,分子的空间构型为三角锥形,N原子采用sp3杂化,CO2分子中C原子的价电子对数为C原子采用sp杂化;
(3)Ca的基态原子核外有20个电子,根据核外电子排布规律可得Ca基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p64s2;
(4)Cl-的核外有3个电子层,Na+和O2-的核外均为2个电子层,电子层数越多,半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小,则Na+半径最小;
(5)由于氨气的溶解度较大;氨气与水生成的氨水呈碱性,有利于二氧化碳的吸收,因此制取纯碱时,向饱和食盐水中先通入氨气后通入二氧化碳,即可得到小苏打的沉淀物;
(6)工业上制取小苏打(NaHCO3)时,以食盐(NaCl)、氨气和CO2与H2O反应生成NaHCO3和NH4Cl,反应的化学方程式为:NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl。【解析】①.Ca(OH)2或CaO②.Na2CO3③.三角锥形④.sp3⑤.sp⑥.1s22s22p63s23p64s2⑦.Na+⑧.先通入氨气后通入二氧化碳⑨.氨气的溶解度较大,且生成的氨水呈碱性,有利于二氧化碳的吸收⑩.NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl12、略
【分析】【分析】
(1)根据处于基态时能量低;处于激发态时能量高判断;
(2)根据原子核对最外层电子的吸引力判断;
(3)根据价层电子对互斥理论分析;根据物质的组成微粒判断化学键;
(4)第一电离能是气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量;据此计算;根据氧气转化为氧原子时的能量变化计算键能。
【详解】
(1)根据核外电子排布规律可知Li的基态核外电子排布式为1s22s1;则D中能量最低;选项C中有2个电子处于2p能级上,能量最高;
(2)由于锂的核电荷数较大,原子核对最外层电子的吸引力较大,因此Li+半径小于H-;
(3)LiAlH4中的阴离子是AlH4-;中心原子铝原子含有的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以空间构型是正四面体;
(4)根据示意图可知Li原子的第一电离能是=520kJ/mol;0.5mol氧气转化为氧原子时吸热是249kJ,所以O=O键能是249kJ/mol×2=498kJ/mol。【解析】①.D②.C③.核电荷数高,半径小④.正四面体⑤.520⑥.49813、略
【分析】【详解】
(1)N元素的原子序数为7号,原子核外最外层有5个电子,则基态最外层电子排布式为氮离子核外有10个电子,离子中每个电子的运动状态都不相同,共有10种运动状态不同的电子;由空间结构示意图可知,分子是空间结构对称的正四面体结构,正、负电荷中心重合,是一种非极性分子,故答案为:10;非极性;
(2)分子的N原子与分子的P原子的价层电子对数都为4,孤对电子对数都为1,空间构型都是三角锥形;分子中键为不同非金属元素原子之间形成的极性共价键;的空间结构为结构不对称的三角锥形,正、负电荷中心不重合,为极性分子,故答案为:相似;有;有。【解析】10非极性相似有有14、略
【分析】【分析】
【详解】
氨气属于共价分子,其电子式为
NH3中N原子的价层电子对数为有1个孤电子对,属于sp3杂化;空间构型为三角锥形;
NH3溶于水形成部分发生电离:产生使溶液显碱性;
工业上用N2和H2合成NH3,化学方程式为:
常见的氮肥有NH4HCO3、KNO3。【解析】三角锥形碱NH4HCO3KNO315、略
【分析】【详解】
(1)Al和氢氧化钾溶液反应生成偏铝酸钾和氢气,化学方程式为2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑;
(2)由反应Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3可知,Al3+结合OH-能力比强;
(3)燃烧热是指1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物放出的热量,1gH2(g)完全燃烧生成液态水时放出142.9kJ的热量,1molH2(g)(即2g)完全燃烧生成液态水时放出285.8kJ的热量,则氢气燃烧的热化学方程式为H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol;
(4)根据相似相溶原理,氨气分子和水分子均是极性分子,且氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力,因此,氨气极易溶于水。【解析】2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑>Al3++3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3H2(g)+O2(g)=H2O(l)ΔH=-285.8kJ/mol;根据相似相溶原理,氨气分子和水分子均是极性分子,且氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力16、略
【分析】【分析】
根据构成晶体的微粒分析晶体类型;再结合晶体中微粒间的作用力比较熔点。
【详解】
(1)卤化钠是由卤素离子与钠离子形成的离子化合物;属于离子晶体;卤化硅晶体是由卤化硅分子通过分子间作用力形成的,属于分子晶体;
(2)一般离子晶体的熔点比分子晶体的高;因为卤化钠为离子晶体,卤化硅为分子晶体,所以前者的熔点远高于后者;
(3)组成和结构相似的分子晶体;相对分子质量越大,分子间作用力越强,熔点越高;
(4)离子晶体中离子半径越小;离子所带电荷数越多,离子键越强,熔点越高。
【点睛】
解答此类试题要注意影响晶体熔沸点的因素:离子晶体主要与离子键的强弱有关,离子键越强,熔沸点越高;分子晶体与分子间作用力大小(包括氢键)有关,分子间作用力越大,熔沸点越高,结构相似的物质,含有氢键的高于不含氢键的;共价晶体与共价键强弱有关,共价键越强,熔沸点越高;金属晶体与金属键强弱有关,金属键越强,熔沸点越高。【解析】①.离子晶体②.分子晶体③.卤化钠是离子晶体,卤化硅是分子晶体,前者熔化时破坏的是离子键,后者熔化时破坏的是分子间作用力,而离子键的强度要远大于分子间作用力④.随卤化硅的相对分子质量的增大,熔点越来越高⑤.组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强⑥.随卤化钠中卤素离子半径的增大,熔点越来越低⑦.随着卤素离子半径的增大,离子键越来越弱17、略
【分析】【详解】
(1)同一周期中;从左到右,元素的第一电离能呈锯齿状升高,其中第IIA族和第VA族的元素的第一电离能要高于其紧邻的两个元素,故第一电离能介于B和N之间的第二周期的元素有Be;C、O这三种;
(2)基态K+离子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6;能量最高的轨道是3p轨道,其电子云轮廓图为哑铃形;
(3)BeCl2的双聚分子结构式为:Be原子的电子排布图为
(4)阴离子BF4-的中心原子是B原子,其杂化轨道类型为sp3;四氟硼酸钠中存在离子键(Na+、BF4-之间);共价键(B、F之间)、配位键(B、F之间;其中B原子提供空轨道),故选c、d、e。
【点睛】
同一周期中,从左到右,元素的第一电离能呈锯齿状升高,其中第IIA族和第VA族的元素的第一电离能要高于其紧邻的两个元素,短周期元素的第一电离能变化如下图所示:【解析】①.3②.哑铃③.④.⑤.sp3⑥.cde三、判断题(共9题,共18分)18、B【分析】【分析】
【详解】
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键;则该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,错误;
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp3杂化;错误;
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化;正确;
(5)中心原子是sp1杂化的;其分子构型一定为直线形,错误;
(6)价层电子对互斥理论中;π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,正确;
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp3杂化的结果且没有孤电子对;错误;
(8)sp3杂化轨道是由中心原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道;错误;
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子;其VSEPR模型都是四面体,正确;
(10)AB3型的分子空间构型为平面三角形或平面三角形;错误;
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时;该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,正确;
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键;正确;
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果不矛盾;错误;
(15)配位键也是一种静电作用;正确;
(16)形成配位键的电子对由一个原子提供,另一个原子提供空轨道,错误。19、A【分析】【详解】
同周期从左到右;金属性减弱,非金属性变强;同主族由上而下,金属性增强,非金属性变弱;故第ⅠA族金属元素的金属性一定比同周期的第ⅡA族的强。
故正确;20、A【分析】【分析】
【详解】
乙醇中的羟基与水分子的羟基相近,因而乙醇能和水互溶;而苯甲醇中的烃基较大,其中的羟基和水分子的羟基的相似因素小得多,因而苯甲醇在水中的溶解度明显减小,故正确。21、B【分析】【分析】
【详解】
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键;则该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,错误;
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp3杂化;错误;
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化;正确;
(5)中心原子是sp1杂化的;其分子构型一定为直线形,错误;
(6)价层电子对互斥理论中;π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,正确;
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp3杂化的结果且没有孤电子对;错误;
(8)sp3杂化轨道是由中心原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道;错误;
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子;其VSEPR模型都是四面体,正确;
(10)AB3型的分子空间构型为平面三角形或平面三角形;错误;
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时;该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,正确;
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键;正确;
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果不矛盾;错误;
(15)配位键也是一种静电作用;正确;
(16)形成配位键的电子对由一个原子提供,另一个原子提供空轨道,错误。22、A【分析】【详解】
葡萄糖是多羟基醛,与新制氢氧化铜反应生成铜原子和四个羟基络合产生的物质,该物质的颜色是绛蓝色,类似于丙三醇与新制的反应,故答案为:正确。23、A【分析】【详解】
因为铜具有良好的导电性,所以铜可以用于制作电缆、电线,正确。24、B【分析】【分析】
【详解】
(1)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(2)分子中中心原子若通过sp3杂化轨道成键;则该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,错误;
(3)NH3分子为三角锥形,N原子发生sp3杂化;错误;
(4)只要分子构型为平面三角形,中心原子均为sp2杂化;正确;
(5)中心原子是sp1杂化的;其分子构型一定为直线形,错误;
(6)价层电子对互斥理论中;π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,正确;
(7)PCl3分子是三角锥形,这是因为P原子是以sp3杂化的结果且没有孤电子对;错误;
(8)sp3杂化轨道是由中心原子的1个s轨道和3个p轨道混合形成的四个sp3杂化轨道;错误;
(9)凡中心原子采取sp3杂化的分子;其VSEPR模型都是四面体,正确;
(10)AB3型的分子空间构型为平面三角形或平面三角形;错误;
(11)分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时;该分子正四面体结构或三角锥形或折线形,正确;
(12)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对;正确;
(13)NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键;正确;
(14)杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间构型结果不矛盾;错误;
(15)配位键也是一种静电作用;正确;
(16)形成配位键的电子对由一个原子提供,另一个原子提供空轨道,错误。四、工业流程题(共4题,共20分)25、略
【分析】【分析】
烟道灰加NaOH溶液碱浸,CuO和Fe3O4不溶于碱溶液,过滤出来,SiO2、Re2O7、MoO3都能和NaOH反应,分别生成Na2SiO3、NaReO4和Na2MoO4,滤液中加锌还原,NaReO4被还原成难溶的2ReO2•2H2O,用氧气氧化得到过铼酸,加氯化铵溶液沉铼,得到过铼酸铵,然后热解得到Re2O7,最后用氢气还原得到铼粉;还原后的滤液酸化沉钼,然后用LiOH溶液碱溶,得到Li2MoO4溶液。
【详解】
(1)铼(Re)是第六周期元素,与锰元素族序数相同,价层电子排布相同,锰的价电子排布式为3d54s2,则基态Re原子的价电子排布式为5d56s2;
(2)由以上分析可知,“滤渣”的主要成分为CuO、Fe3O4;
(3)“还原”时,Zn被氧化成NaReO4被还原生成难溶的2ReO2•2H2O,根据电子守恒和质量守恒写出该反应的离子方程式为:3Zn+2ReO+4OH-=3+2ReO2•2H2O,故答案为:3Zn+2ReO+4OH-=3+2ReO2•2H2O;
(4)加热的氯化铵溶液“沉铼”,得到过铼酸铵,过铼酸铵微溶于冷水,溶于热水,为使沉淀充分析出并分离得到纯净NH4ReO4晶体;需将反应后的溶液冷却结晶;过滤、洗涤、干燥,故答案为:冷却结晶;过滤;
(5)根据图2可判断;当反应时间为60min时,母液中的含钼量最小;当溶液的pH=1.0时,母液中的含钼量最小,所以选择的最佳“酸化沉钼”条件为:反应时间为60min;pH为1.0,故答案为:60;1.0;
(6)Ksp(BaMoO4)=4.0×10-8,由Ksp(BaMoO4)=×c(Ba2+)可知,当BaMoO4开始沉淀时,c(Ba2+)==10-7molL,由Ksp(BaSO4)=c()×c(Ba2+)可知,此时溶液中=1.1×10-3mol/L,所以的去除率×100%=89%,故答案为:89。【解析】(1)5d56s2
(2)CuO、Fe3O4
(3)3Zn+2ReO+4OH-=3+2ReO2•2H2O
(4)冷却结晶过滤。
(5)601.0
(6)8926、略
【分析】【分析】
废旧锂离子电池中含镍钴锰三元材料,碳热还原时,C将镍钴锰三元材料还原为MnO、Co、Ni,反应生成的会与结合形成水浸后进入滤液,MnO、Co、Ni进入滤渣中,酸浸后转化为Mn2+、Co2+、Ni2+,加丁二酮肟沉镍转化为丁二酮肟镍,加KMnO4沉锰转化为MnO2,加H2C2O4沉钴转化为CoC2O4;据此分析解答。
【详解】
(1)Ni;Co均位于元素周期表第四周期第Ⅷ族。
(2)①根据均摊法计算,晶胞中含金属离子M数目:含数目:含数目:则该镍钴锰三元材料的化学式为
②结合化学式化学式中Ni的个数为Co的个数为则Mn的个数为根据质量守恒可写出该反应的化学方程式为。
③根据题图乙和丙可知;较适宜的水浸液固比为12,水浸时间为120min。
(3)沉锰时,发生归中反应,反应的离子方程式为
(4)根据题给表格中信息判断,三种金属离子从开始沉淀到完全沉淀的pH交叉程度较大,难以彻底分离。【解析】(1)第四周期第Ⅷ族。
(2)12120min
(3)
(4)三种金属离子从开始沉淀到完全沉淀的pH交叉程度较大,难以彻底分离27、略
【分析】【分析】
钒矿石经破碎、焙烧后,固体中主要含有加稀硫酸酸浸,钙离子转化为CaSO4经过滤除去,滤液中钒以形式存在,加氨水和铁粉中和还原,该工序低于7.0,发生反应铁离子和铁反应生成亚铁离子,过滤除去过量的Fe,所得滤液经有机溶剂萃取、反萃取后,进入水相,加NaClO3氧化将转化为加氨水沉钒,生成的多钒酸氨煅烧生成V2O5;据此分析解答。
【详解】
(1)V是23号元素,核外有23个电子,基态V原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d34s2,则其价层电子排布式为3d34s2。
(2)根据题给信息,“中和还原”后钒以形式存在,则“中和还原”时,被还原为Fe为还原剂,反应的离子方程式为由表格数据可知,在时开始沉淀,则
(3)所含元素为N、O和H,同周期元素从左至右,第一电离能呈增大趋势,但N原子2p能级轨道半充满,比较稳定,其第一电离能大于相邻原子,则第一电离能由大到小的顺序为N、O、H;中心S原子价层电子对数=则中心S原子为sp3杂化;其空间结构为正四面体形。
(4)由图1可知;焙烧温度在820℃左右时浸出率最高,由图2可知,硫酸加入量为6%时浸出率最高,则最适宜的工艺条件为:温度:820℃左右;硫酸加入量:6%。
(5)“氧化”时,转化为根据得失电子守恒可得关系式则每消耗可得到3mol
(6)由图可知,A、B原子的间距等于晶胞体对角线长度,晶胞参数为则间距为pm。【解析】(1)
(2)
(3)N;O、H正四面体。
(4)温度:820℃左右(800~830均可)硫酸加入量:6%(6~6.5均可)
(5)3
(6)28、略
【分析】【分析】
由流程图可知,加入铁和硫酸后,Fe2O3、Al2O3、CaO、ZnO和硫酸反应,铁和硫酸生成的亚铁离子和MnO2反应,反应方程式分别为:Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O、Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O、CaO+H2SO4=CaSO4+H2O、ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O,Fe+H2SO4=FeSO4+H2O,2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+MnSO4+2H2O、只有SiO2与硫酸不反应,故滤渣A为SiO2和CaSO4;调节PH后沉淀了铁和铝,加入(NH4)2S后,发生反应:(NH4)2S+ZnSO4=ZnS↓+(NH4)2SO4生产ZnS沉淀,故滤渣B为ZnS,则滤液中剩下了少量的Ca2+和Mn2+,故加入试剂X是沉淀Ca2+,故使用NH4F,生成CaF2沉淀,过滤,滤液中含有硫酸铵、硫酸锰,加入氨水,有Mn(OH)2、少量Mn2(OH)2SO4生成,加入(NH4)2S2O8,粉碎氧化还原反应生成纳米Mn3O4;以此解答该题。
【详解】
(1)已知锰是25号元素,故基态锰原子价层电子排布式为3d54s2,根据MnO2与盐酸反应的反应原理,可以推知Mn3O4可与盐酸反应生成氯气(原理同MnO2),故反应方程式为:Mn3O4+8HCl3MnCl2+Cl2↑+4H2O,故该反应的离子方程式为:Mn3O4+8H++2Cl-3Mn2++Cl2↑+4H2O;故答案为:3d54s2;Mn3O4+8H++2Cl-3Mn2++Cl2↑+4H2O;
(2)在90℃“溶浸”软锰矿,该反应的化学方程式为2Fe+3MnO2+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+6H2O,由分析可知,“滤渣A”主要成分为SiO2、CaSO4,故答案为:2Fe+3MnO2+6H2SO4=Fe2(SO4)3+3MnSO4+6H2O;SiO2、CaSO4;
(3)“硫化”后的滤液中c(Ca2+)=1.0×10-3mol/L,若要将其沉淀完全,则至少需要加入CaF2至溶液中的c(F-)=mol/L,故答案为:2.0×10-4mol/L;
(4)“沉锰”过程中研究pH与Mn2+的沉降率关系见表,根据表格数据分析可知,pH为10.0时沉降率最高,残留率最低,究其原因为pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低,故答案为:10.0;pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低。【解析】3d54s2Mn3O4+8H++2Cl-3Mn2++Cl2↑+4H2O3MnO2+2Fe+6H2SO43MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2OSiO2、CaSO42.0×10-410.0pH过低氨水不足,Mn2+沉降不完全;pH过高氨水过量,Mn2+发生络合反应导致Mn(OH)2部分溶解,沉降率降低五、结构与性质(共3题,共15分)29、略
【分析】【分析】
(1)Ti原子的原子序数是22,在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族,基态Ti原子的价层电子排布图为
(2)比较几种晶体的熔点;离子晶体的熔点高,分子晶体的结构相似时,相对分子质量越大,范德华力越强,熔点越高;
(3)利用价层电子对数求杂化类型及分子间的空间构型;
(4)晶胞中原子个数的求法;
(5)求TiO2晶体密度时;注意一个晶胞中含有2个Ti原子;4个O原子,注意晶胞参数的单位换算。
【详解】
(1)Ti原子的原子序数是22,在元素周期表中位于第四周期第ⅣB族,基态Ti原子核外电子排布式为[Ar]3d24s2,基态Ti原子的价层电子排布图为
(2)TiO2为离子晶体,TiCl4和TiBr4为分子晶体,故TiO2的熔点高,TiCl4和TiBr4的结构相似,TiBr4的相对分子质量比的TiCl4相对分子质量大,则TiBr4的范德华力比TiCl4的范德华力强,故TiBr4的熔点比TiCl4的熔点高;
(3)COC12分子中碳原子的价层电子对数是3,故COC12分子中碳原子的杂化方式为sp2杂化,且中心原子碳原子没有孤电子对,COCl2的空间构型是平面三角形;CO2分子中碳原子的价层电子对数是2,故CO2分子中碳原子的杂化方式为sp杂化;
(4)钛铝合金是金属晶体,原子之间是由金属键形成的晶体,一种钛铝合金具有面心立方最密堆积的结构,在晶胞中Ti原子位于顶点和面心位置,Al原子位于棱心和体心,故在一个晶胞中Ti原子个数为:8+6=4,Al原子的个数为:12+1=4;该合金中Ti和Al原子的数量之比为:4:4=1:1;
(5)①因为TiO2晶胞中Ti4+位于O2-所构成的正八面体的体心,所以TiO2晶体中Ti4+的配位数是6;
②根据晶胞图可知,Ti原子8个在顶点、一个在体心,O原子4个在面心、2个在体心,故该晶胞中Ti原子个数为8+1=2,O原子的个数为4+2=4,(a10-7)(b10-7)(c10-7)NA=482+164,=g·cm-3。
【点睛】
根据晶胞的结构进行计算时,可利用均摊法先确定晶胞中的微粒数目,再根据:密度晶胞体积阿伏伽德罗常数=微粒数目摩尔质量。【解析】第四周期第ⅣB族TiO2为离子晶体,TiCl4和TiBr4为分子晶体,故TiO2的熔点高,TiCl4和TiBr4的结构相似,TiBr4的相对分子质量比的TiCl4相对分子质量大,则TiBr4的范德华力比TiCl4的范德华力强,故TiBr4的熔点比TiCl4的熔点高sp2杂化sp杂化平面三角形金属1:1630、略
【分析】【分析】
【详解】
Ⅰ.(1)非金属性越强电负性越大;三种元素中Li为金属元素,非金属性最弱,所以电负性最小,故答案为:Li;
(2)P为15号元素,核外电子排布为[Ne]3s23p3,价电子排布为3s23p3;
(3)根据图1可知黑磷区中六元环不是平面结构,P原子形成3个P-P键,有1对孤电子对,价层电子对数为4,P原子采取sp3杂化;石墨中C原子的杂化方式为sp2杂化,故答案为:sp3;sp2;
(4)NH3分子间存在氢键沸点最高,PH3的相对分子质量大于CH4,所以PH3的沸点较高,所以沸点由高到低顺序为NH3>PH3>CH4;
(5)A.据图可知黑磷区中P-P键的键长不完全相等;所以键能不完全相同,A正确;
B.黑磷与石墨;每一层原子之间由共价键组成六元环结构,层与层之间由范德华力互相吸引,所以为混合晶体,B正确;
C.由石墨与黑磷制备该复合材料的过程中;P-P和C-C键断裂,形成P-C键,发生了化学反应,C正确;
D.石墨中C原子为sp2杂化;所以与六元环中C原子相连的原子与六元环共面,则石墨与黑磷的交界结合区域中,P原子与C原子共平面,D正确;
E.复合材料单层中;P原子与C原子之间的
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