铬、钼、钨都是ⅥB族元素,且原子序数依次增大,它们的单质和化合物在生活、生产中有广泛应用。
铬元素的最高化合价为________;基态钼原子的核外电子排布类似于基态铬原子,其原子核外有________个未成对电子。
钼可作有机合成的催化剂。例如,苯甲醛被还原成环己基甲醇。
环己基甲醇分子中采取杂化的原子是________写元素符号。
环己基甲醇的沸点高于苯甲醛,其原因是________。
铬离子能形成多种配合物,例如。
已知配合物的中心粒子的配位数指配位原子总数。上述配合物中,的配位数为________。
上述配合物中的非金属元素按电负性由小到大的顺序排列为________。
铬的一种氧化物的晶胞结构如图所示。
该氧化物的化学式为________。
已知晶胞底面的边长为acm,晶胞的高为bcm,代表阿伏加德罗常数的值,该铬的氧化物的摩尔质量为。该晶体的密度为________用含a、b、和M的代数式表示。
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钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
(1)CoxNi(1-x)Fe2O4(其中Co、Ni均为+2)可用作H2O2分解的催化剂,具有较高的活性。
①该催化剂中铁元素的化合价为______。
②图1表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知:______________法制取得到的催化剂活性更高;Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是______。
(2)草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图2为二水合草酸钴(CoC2O4·2H2O)在空气中受热的质量变化曲线,曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定A点剩余固体的化学成分为________________(填化学式)。试写出B点对应的物质与O2在225℃~300℃发生反应的化学方程式:_________________________________________。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物(其中Co的化合价为+2、+3),用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体,得到CoCl2溶液和4.48 L(标准状况)黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。
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原子序数依次增大的四种元素X、Y、Z、W分别处于第一至第四周期,自然界中存在多种X的化合物,Y原子核外电子有6种不同的运动状态,Y与Z可形成正四面体形分子,W的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。请回答下列问题:
(1)这四种元素中电负性最大的元素,其基态原子的价电子排布图为_________。
(2)Z所在主族的四种元素分别与X形成的化合物,沸点由高到低的顺序是______(填化学式),呈现如此递变规律的原因是________________________________。
(3)Y元素可形成多种单质,一种晶体结构如图一所示,其原子的杂化类型为___,另一种的晶胞如图二所示,该晶胞的空间利用率为________________(保留两位有效数字)。()
(4)W元素形成的单质,其晶体的堆积模型为___________,W的醋酸盐晶体局部结构如图三,该晶体中含有的化学键是____________(填选项序号)。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
(5)向W的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,观察到的现象是____________。请写出上述过程的离子方程式___________________________ ,___________________________________。
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工厂化验员检验某含有KBrO3、KBr及惰性物的样品。化验员称取了该固体样品1.000 g,加水溶解后配成100 mL溶液X。
Ⅰ. 取25.00 mL溶液X,加入稀硫酸,然后用Na2SO3将BrO还原为Br-;
Ⅱ. 去除过量的SO后调至中性;
Ⅲ. 加入K2CrO4作指示剂,用0.100 0 mol·L-1AgNO3标准溶液滴定Br-至终点,消耗 AgNO3标准溶液11.25 mL;
Ⅳ. 另取25.00 mL溶液X,酸化后加热,再用碱液调至中性,测定过剩Br-,消耗上述AgNO3标准溶液3.75 mL。
已知:①25 ℃时,Ag2CrO4(砖红色)的Ksp=1.12×10-12,AgBr(浅黄色)的Ksp=5.0×
10-15;
②Ⅳ中酸化时发生反应:BrO+5Br-+6H+=== 3Br2+3H2O
请回答:
(1)步骤Ⅰ中,反应的离子方程式为________________________________。
(2)步骤Ⅲ中,滴定终点的现象为_____________________________________________。
(3)步骤Ⅳ中,加热的目的是________________________。
(4)计算试样中KBrO3质量分数。(写出计算过程,结果保留3位有效数字)_______________
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无论在办公室还是居室里,在漂亮的花瓶中插上一束美丽的鲜花,将会给紧张而又忙碌的工作、生活带来轻松和愉悦的心情。如果在花瓶中加入“鲜花保鲜剂”,就会延长鲜花的寿命。下表是1L“鲜花保鲜剂”的成分,阅读后回答下列问题:
成分 | 质量(g) | 摩尔质量(g·mol-1) |
蔗糖 | 50.00 | 342 |
硫酸钾 | 0.50 | 174 |
阿司匹林 | 0.35 | 180 |
高锰酸钾 | 0.50 | 158 |
硝酸银 | 0.04 | 170 |
(1)“鲜花保鲜剂”中物质的量浓度最大的成分是________(填写名称)。
(2)“鲜花保鲜剂”中K+的物质的量浓度为(阿司匹林中不含K+)_________(只要求写表达式,不需计算)mol·L-1。
(3)配制过程中,下列操作配制结果没有影响的是________(填字母)。
A.容量瓶在使用前未干燥,里面有少量蒸馏水
B.定容时仰视液面
C.容量瓶在使用前刚刚配制完一定物质的量浓度的NaC1溶液而未洗净
D.定容摇匀后发现液面低于容量瓶的刻度线,但未做任何处理
(4)欲确定“鲜花保鲜剂”中硝酸银的浓度,可加入的试剂中含有______。(填化学符号)
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以NOx 为主要成分的雾霾的综合治理是当前重要的研究课题。
I.汽车尾气中的 NO(g)和 CO(g)在一定条件下可发生反应生成无毒的N2 和 CO2:
(1)已知:①N2(g)+O2(g)2NO(g) △H1= +180.5 kJ·mol-1 ②CO 的燃烧热△H2 = - 283.0 kJ·mol-l,则反应③ 2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) △H3 =_______。
(2)某研究小组在三个容积为 5 L 的恒容密闭容器中,分别充入 0.4mol NO 和 0.4 mol CO,发生反应③ 。在三种不同实验条件下进行上述反应(体系各自保持温度不变),反应体系总压强随时间的变化如图所示:
①温度:T1_____T2(填“<”“=”或“>”)。
②CO 的平衡转化率:Ⅰ_____Ⅱ_____Ⅲ(填“<”“=”或“>”)。
③反应速率:a 点的 v逆_____b 点的 v正 (填“<”“=”或“>”)。
④T2 时的平衡常数 Kc=_____。
(3)将 NO和 CO以一定的流速通过两种不同的催化剂(cat1、cat2)进行反应,相同时间内测量的脱氮率(脱氮率即 NO的转化率)如图所示。M 点_____(填“是”或“不是”)对应温度下的平衡脱氮率, 说明理由_________。
Ⅱ.N2O是一种强温室气体,且易形成颗粒性污染物,研究N2O的分解反应 2N2O=2N2+O2对环境保护有重要意义。
(4)碘蒸气存在能大幅度提高 N2O 的分解速率,反应历程为:
第一步 I2(g)2I(g)快速平衡,平衡常数为K
第二步 I(g)+N2O(g)→N2(g)+IO(g) v = k1·c(N2O)·c(I) 慢反应
第三步 IO(g)+N2O(g)→N2(g)+O2(g)+1/2I2(g) 快反应
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。实验表明,含碘时N2O分解速率方程v=k·c(N2O)·[c(I2)]0.5(k为速率常数)。
① k =_____(用含 K 和 k1 的代数式表示)。
②下列表述正确的是_____。
a.IO 为反应的中间产物
b.碘蒸气的浓度大小不会影响 N2O的分解速率
c.第二步对总反应速率起决定作用
d.催化剂会降低反应的活化能,从而影响△H
(5)通过 N2O 传感器可监测环境中 N2O 的含量,其工作原理如图所示
①NiO电极上的电极反应式为_____。
②N2O浓度越高,则电压表读数越_____。(填“高”或“低”)
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碳酸亚铁(白色固体,难溶于水)是一种重要的工业原料,可用于制备补血剂乳酸亚铁,也可用作可充电电池的电极。某研究小组通过下列实验,寻找利用复分解反应制备FeCO3的最佳方案:
实验 | 试剂 | 现象 | |
滴管 | 试管 | ||
0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) | 1 mol/L Na2CO3溶液 (pH=11.9) | 实验Ⅰ:立即产生灰绿色沉淀,5min后出现明显的红褐色 | |
0.8 mol/L FeSO4溶液 (pH=4.5) | 1 mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) | 实验Ⅱ:产生白色沉淀及少量无色气泡,2min后出现明显的灰绿色 | |
0.8 mol/L (NH4)2Fe(SO4)2 溶液(pH=4.0) | 1 mol/L NaHCO3溶液 (pH=8.6) | 实验Ⅲ:产生白色沉淀及无色气泡,较长时间保持白色 |
(1)实验I中红褐色沉淀产生的原因可用如下反应表示,请补全反应:_____________
Fe2++ + + H2O Fe(OH)3 + HCO3−
(2)实验II中产生FeCO3的离子方程式为__________________。
(3)为了探究实验III中NH4+所起的作用,甲同学设计了实验IV进行探究:
操作 | 现象 | |
实验IV | 向0.8 mol/L FeSO4溶液中加入________,再加入一定量Na2SO4固体配制成混合溶液(已知Na+对实验无影响,忽略混合后溶液体积变化)。再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合 | 与实验III现象相同 |
实验IV中加入Na2SO4固体的目的是_________。
对比实验II、III、IV,甲同学得出结论:NH4+水解产生H+,降低溶液pH,减少了副产物Fe(OH)2的产生。
乙同学认为该实验方案不够严谨,应补充的对比实验操作是:_________,再取该溶液一滴管,与2mL 1mol/L NaHCO3溶液混合。
(4)小组同学进一步讨论认为,定性实验现象并不能直接证明实验III中FeCO3的纯度最高,需要利用如图所示的装置进行定量测定。分别将实验I、II、III中的沉淀进行过滤、洗涤、干燥后称量,然后转移至A处的广口瓶中。
① 补全A中装置并标明所用试剂。____________
② 为测定FeCO3的纯度,除样品总质量外,还需测定的物理量是____________。
(5)实验反思:经测定,实验III中的FeCO3纯度高于实验I和实验II。通过以上实验分析,制备FeCO3实验成功的关键因素是____________。
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我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(用代表)。回答下列问题:
(1)元素的基态气态原子得到一个电子形成气态负一价离子时所放出的能量称作第一电子亲和能()。第二周期部分元素的变化趋势如图(a)所示,其中除氮元素外,其他元素的自左而右依次增大的原因是__________;氮元素的呈现异常的原因是_________。
(2)经射线衍射测得化合物的晶体结构,其局部结构如图(b)所示。
①从结构角度分析,中两种阳离子的相同之处为__________,不同之处为__________。(填标号)
A 中心原子的杂化轨道类型 B 中心原子的价层电子对数
C 立体结构 D 共价键类型
②中阴离子中的键总数为__________个。分子中的大键可用符号表示,其中代表参与形成大键的原子数,代表参与形成大键的电子数(如苯分子中的大键可表示为)则中的大键应表示为__________。
③图(b)中虚线代表氢键,其表示式为、__________、__________。
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臭氧()在催化下能将烟气中的、分别氧化为和,,也可在其他条件下被还原为。
(1)中心原子轨道的杂化类型为__________;的空间构型为__________(用文字描述)。
(2)与分子互为等电子体的一种阴离子为__________(填化学式)。
(3)分子中键与键的数目比 __________。
(4)与反应生成的中,以原子与形成配位键。请在结构示意图的相应位置补填缺少的配体_________。
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(1)据科技日报网报道,南开大学科研团队借助镍和苯基硼酸共催化剂,首次实现烯丙醇高效、绿色合成。烯丙醇的结构简式为。请回答下列问题:
①基态镍原子的价电子排布式为________。
②键,烯丙醇分子中碳原子的杂化类型是__________。
(2)乙炔是有机合成的一种重要原料。实验室可用与水反应得到乙炔。
①将乙炔通入溶液中生成红棕色沉淀。基态的核外电子排布式为____。
②乙炔与反应可得丙烯腈(),丙烯腈分子中碳原子的的杂化轨道类型是_______,分子中含有键的数目为___________。
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