【題目】目前我國研制的稀土催化劑催化轉(zhuǎn)化汽車尾氣示意圖如下：

(1)Zr原子序數(shù)為40，價(jià)電子排布式為4d25s2，它在周期表中的位置是_______________。

(2)圖中互為等電子體的兩種氣體分子是_____________。

(3)C3H8中所有碳原子的雜化方式是___________。

(4)圖中屬于非極性的氣體分子是_______________________。

Fe、Mn元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表中

元素

Fe

Mn

電離能(kJ·mol-1)

I1

759

717

I2

1561

1509

I3

2957

3248

(5)從上表兩元素部分電離能數(shù)據(jù)比較的可知，氣態(tài)Mn2+再失去一下電子比氣態(tài)Fe2+再夫去一個電子難，原因是_____________。

(6)CO與Ni可生成羰基鎳[Ni(CO)4]，已知其中鎳的化合價(jià)為0，鎳原子在基態(tài)時核外電子排式為_____________，[Ni(CO)4]的配體是_________，配位原子是__________。

(7)為了節(jié)省貴金屬并降低成本，也常用鈣鈦礦型復(fù)合氧化物作為催化劑。一種復(fù)合氧化物結(jié)構(gòu)如圖所示，則與每個Sr2+緊鄰的O2-有______個。

(8)與Zr相鄰的41號元素Nb金屬的晶格類型為體心立方晶格，原子半徑為apm，相對原子質(zhì)量為b，阿伏加德羅常數(shù)為NA，試計(jì)算晶體鈮的密度為______________g·cm-3(用來a、b、NA表示計(jì)算結(jié)果)。

【答案】第五周期ⅣB族 N2、CO sp3 N2、O2、CO2 Mn2+轉(zhuǎn)為化Mn3+時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环�(wěn)定的3d4狀態(tài) 1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3d84s2 CO C 12

【解析】

(1)根據(jù)原子序數(shù)和價(jià)電子排布式分析其在元素周期表中的位置；

(2)原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)也相同的分子、離子或基團(tuán)為等電子體；

(3)根據(jù)C3H8中碳原子的成鍵方式判斷雜化方式；

(4)正負(fù)電荷中心重合的分子為非極性分子；

(5)根據(jù)Mn2+和Fe2+的核外電子排布分析；

(6)鎳元素為28號元素；配合物中一般由金屬離子提供空軌道，非金屬原子提供孤對電子；

(8)根據(jù)原子半徑計(jì)算晶胞棱長，得到晶胞體積，根據(jù)均攤法計(jì)算晶胞中原子數(shù)目，計(jì)算質(zhì)量，再根據(jù)計(jì)算密度。

(1)Zr原子序數(shù)為40，價(jià)電子排布式為4d25s2，最高能層為5，位于周期表第5周期，價(jià)電子數(shù)為4，位于第4縱列，所以位于第ⅣB族，即Zr位于周期表第5周期ⅣB族；

(2)N2和CO原子總數(shù)相同，價(jià)電子總數(shù)均為10，二者互為等電子體；

(3)C3H8分子中每個C原子含有4個σ鍵，所以每個C原子價(jià)層電子對數(shù)是4，則C原子采用sp3雜化；

(4)O2和N2是以非極性鍵結(jié)合的雙原子一定為非極性分子；CO2中含有極性鍵，空間構(gòu)型為直線形，結(jié)構(gòu)對稱，分子中正負(fù)電荷中心重疊，為非極性分子；

(5)由Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)為不穩(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多；而Fe2+到Fe3+時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6到穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)，需要的能量相對要少；

(6)鎳元素為28號元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律可知基態(tài)Ni原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar] 3d84s2；[Ni(CO)4]的配體是CO，雖然C和O原子都有孤電子對，但C的電負(fù)性較小更容易給出電子，所以配位原子為C；

(7)根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，位于棱心上的12個O2-與Sr2+緊鄰；

(8)體心立方堆積中體對角線上的三個原子相切，設(shè)晶胞棱長為x，則有x=4a，所以x=apm，則晶胞的體積V=3pm3=3×10-30cm3；根據(jù)均攤法，晶胞中所含Nb原子的個數(shù)為=2，所以晶胞的質(zhì)量m=g，所以晶胞的密度為=g·cm-3。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（1）按要求填空

①4.8gO3和0.2molCH4，在同溫同壓下的體積之比是____。②同溫同壓下，NH3和H2S氣體的密度比是___；③同溫同體積下，同質(zhì)量的NH3和H2S氣體的壓強(qiáng)之比是___。

（2）寫出下列物質(zhì)在水中的電離方程式：

NaHSO4：___

H2SO4：___

NaHCO3：___

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】試根據(jù)氧化還原反應(yīng)：2FeCl3＋Cu=2FeCl2＋CuCl2設(shè)計(jì)原電池，并畫出裝置圖________________，指出電解質(zhì)溶液是________________，負(fù)極是________________，電極反應(yīng)式為__________________，正極是___________，電極反應(yīng)式為____________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】已知：2H2(g)＋O2(g)=2H2O(l) ΔH＝－571.6 kJ·mol－1，2CH3OH(l)＋3O2(g)=2CO2(g)＋4H2O(l) ΔH＝－1452 kJ·mol－1，H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1，下列說法正確的是

A.H2(g)的燃燒熱為571.6 kJ·mol－1

B.同質(zhì)量的H2(g)和CH3OH(l)完全燃燒，H2(g)放出的熱量多

C.H2SO4(aq)＋Ba(OH)2(aq)=BaSO4(s)＋H2O(l) ΔH＝－57.3 kJ·mol－1

D.3H2(g)＋CO2(g)=CH3OH(l)＋H2O(l) ΔH＝＋135.9 kJ·mol－1

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在1200℃時，天然氣脫硫工藝中會發(fā)生下列反應(yīng)

①H2S(g)+O2(g)=SO2(g)+H2O(g) ΔH1 ②2H2S(g)+SO2(g)=S2(g)+2H2O(g) ΔH2

③H2S(g)+O2(g)=S(g)+H2O(g) ΔH3 ④2S(g)=S2(g) ΔH4

則ΔH4的正確表達(dá)式為

A.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)B.ΔH4=(3ΔH3-ΔH1-ΔH2)

C.ΔH4=(ΔH1+ΔH2-3ΔH3)D.ΔH4=(ΔH1-ΔH2-3ΔH3)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】將3mol A與3mol B混合于3L的密閉容器中，發(fā)生如下反應(yīng)：2A(g)＋3B(g)2C(g)＋nD(g)，2s后達(dá)平衡A的轉(zhuǎn)化率為50%，測得v(D)＝0.25molL－1s－1，下列推斷正確的是（ ）

A.v(B)＝0.25molL－1s－1B.C的體積分?jǐn)?shù)為30%

C.B的轉(zhuǎn)化率為25%D.n＝2

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某些共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如表（單位：kJmol－1）：

（1）把1mol Cl2分解為氣態(tài)原子時，需要___（填“吸收”或“放出”）243kJ能量。

（2）由表中所列化學(xué)鍵形成的單質(zhì)分子中，最穩(wěn)定的是___；形成的化合物分子中最不穩(wěn)定的是___。

（3）發(fā)射火箭時用氣態(tài)肼（N2H4）作燃料，二氧化氮作氧化劑，兩者反應(yīng)生成氮?dú)夂蜌鈶B(tài)水。已知32gN2H4（g）完全發(fā)生上述反應(yīng)放出568kJ的熱量，熱化學(xué)方程式是：____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】84消毒液、酒精、過氧乙酸等消毒劑在抗擊新型冠狀病毒肺炎疫情中起到重要作用�；卮鹣铝袉栴}：

Ⅰ.84消毒液是北京第一傳染病醫(yī)院(現(xiàn)北京地壇醫(yī)院)于1984年研制的一種消毒液，主要成分為受熱易分解的次氯酸鈉(NaClO)。某實(shí)驗(yàn)小組用如圖裝置制備84消毒液。

(1)A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___。

(2)C中盛裝試劑為__，儀器的連接順序?yàn)?/span>a→__。

(3)制備84消毒液時，若Cl2與NaOH溶液反應(yīng)溫度過高，NaClO的產(chǎn)率將__(填“增大”“減小”或“不變”)。

Ⅱ.過氧乙酸(CH3COOOH)是無色液體，易溶于水，有強(qiáng)烈刺激性氣味，有腐蝕性，對人的眼睛、皮膚、黏膜、上呼吸道等有強(qiáng)烈刺激作用，易分解，易爆炸。

(4)貯存和運(yùn)輸CH3COOOH時要注意的事項(xiàng)是__。

(5)消毒過程中需將200mL20%的過氧乙酸(密度為1.02g·cm-3)稀釋為0.5%的過氧乙酸，則需加入水的體積為__。

(6)CH3COOOH可用H2O2和CH3COOH制備，其化學(xué)方程式為___。

(7)制備CH3COOOH過程中總會殘留少量H2O2，因此CH3COOOH在使用過程中需要準(zhǔn)確標(biāo)定原液的濃度。取CH3COOOH樣品，標(biāo)定步驟如下：

a.用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定H2O2；

b.當(dāng)達(dá)到終點(diǎn)時加入足量KI溶液，發(fā)生反應(yīng)：2KI+H2SO4+CH3COOOH=2KHSO4+CH3COOH+H2O+I2；

c.用1.500mol·L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2，發(fā)生反應(yīng)：I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6，消耗Na2S2O3溶液20.00mL。

測得樣品中CH3COOOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為___。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】Ⅰ、鈉硫電池作為一種新型儲能電池，其應(yīng)用逐漸得到重視和發(fā)展。鈉硫電池以熔融金屬鈉、熔融硫和多硫化鈉（Na2Sx）分別作為兩個電極的反應(yīng)物，固體Al2O3陶瓷（可傳導(dǎo)Na+）為電解質(zhì)，其反應(yīng)原理如圖所示：

物質(zhì)

Na

S

Al2O3

熔點(diǎn)/℃

97.8

115

2050

沸點(diǎn)/℃

892

444.6

2980

（1）請判斷該電池工作的適宜溫度應(yīng)控制在____范圍內(nèi)（填字母序號）。

A.常溫 B.60℃～ 100℃ C.200℃～350℃ D.2000℃～3000℃

（2）放電時，電極A為___極。

（3）放電時，內(nèi)電路中Na+的移動方向?yàn)?/span>___（填“從A到B”或“從B到A”）。

（4）充電時，總反應(yīng)為Na2Sx＝2Na+xS（3<x<5），則陽極的電極反應(yīng)式為___。

Ⅱ、用NaOH溶液吸收煙氣中的SO2，將所得的Na2SO3溶液進(jìn)行電解，可循環(huán)再生NaOH，同時得到H2SO4，其原理如圖所示。（電極材料為石墨）

（1）圖中a極要連接電源的（填“正”或“負(fù)”）___極，C口流出的物質(zhì)是___。

（2）SO32－放電的電極反應(yīng)式為____。

（3）電解過程中陰極區(qū)堿性明顯增強(qiáng)，請結(jié)合電極方程式解釋原因___。

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