钒(23V)是我国的丰产元素，广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列问题：
(1)钒原子的核外电子排布式为________________，在元素周期表中的位置为______。
(2)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓为________形；气态SO3以单分子形式存在，其分子的立体构型为_______形；固体SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S—O键长有a、b两类，b的键长大于a的键长的原因为______________。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子中V的杂化轨道类型为___________；也可得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_____________。
(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为__________，若它的晶胞参数为x nm，则晶胞的密度为__________ g/cm3。
高三化学综合题困难题
钒(23V)是我国的丰产元素，广泛应用于催化及钢铁工业，有“化学面包”、金属“维生素”之称。回答下列问题：
(1)钒原子的核外电子排布式为________________，在元素周期表中的位置为______。
(2)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓为________形；气态SO3以单分子形式存在，其分子的立体构型为_______形；固体SO3的三聚体环状结构如图所示，该结构中S—O键长有a、b两类，b的键长大于a的键长的原因为______________。
(3)V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，该盐阴离子中V的杂化轨道类型为___________；也可得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为_____________。
(4)钒的某种氧化物晶胞结构如图所示。该氧化物的化学式为__________，若它的晶胞参数为x nm，则晶胞的密度为__________ g/cm3。
高三化学综合题困难题查看答案及解析
（15分)[选修3—物质结构与性质]钒（23V)是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题：
（1）钒在元素周期表中的位置为 ，其价层电子排布图为 。
（2) 钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为 、 。
（3）V2O5常用作SO2 转化为SO3的催化剂。SO2 分子中S原子价层电子对数是 对，分子的立体构型为 ；SO3气态为单分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为 ；SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为 ；该结构中S—O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较短的键为 （填图2中字母)，该分子中含有 个σ键。
（4）V2O5 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4)，该盐阴离子的立体构型为 ；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为 ____ 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23，回答下列问题：
（1）钒被认为是一种稀土元素，广泛分散于各种矿物中，钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8 电子稳定结构，其化学式为K2H6U2V2O15（其中钒元素的化合价为+5价）。若用氧化物的形式表示，该化合物的化学式为：_______________________________。
（2）五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂，如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒，传统的技术是“氧化焙烧法”,其具体流程为：
其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧，这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3，然后用水从烧结块中浸出NaVO3，再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物，经过煅烧就可得到V2O5。
①配料在焙烧前磨碎的目的是_______________________。
②写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式：___________________________。
（3）测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液里转变成VO，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。反应的化学方程式为：VO2++H2C2O4==VO++2CO2+H2O。若反应消耗0.9 g 草酸，参加反应的钒元素质量是_____g。
（4）以V2O5为催化剂，使SO2转化为SO3的反应如下：2SO2(g)+O2(g)
2SO3(g)。某温度下，SO2的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示。
根据图示回答下列问题：
①将2.0mol SO2和1.0mol O2置于10L密闭容器中，反应达平衡后，体系总压强为0.10MPa．该反应的平衡常数表达式为__________，等于______________。
②平衡状态由A变到B时，平衡常数K（A）______K（B）（填“＞”、“＜”或“=”）。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金维生素”。已知钒的原子序数为23，回答下列问题：
(1)钒被认为是一种稀土元素，广泛分散于各种矿物中，钾钒铀矿中的钒原子最外层已达到8电子稳定结构，其化学式为K2H6U2V2O15(其中钒元素的化合价为＋5价)。若用氧化物的形式表示，该化合物的化学式为______________________。
(2)五氧化二钒是工业制造中的常用催化剂，如工业制硫酸中就利用五氧化二钒作催化剂。从含钒废催化剂中回收钒，传统的技术是“氧化焙烧法”，其具体流程为配料→
磨碎→焙烧→水浸→沉钒→煅烧→五氧化二钒。其中焙烧是将食盐和钒铅矿在空气中焙烧，这时矿石中所含的V2O5就转化为NaVO3，然后用水从烧结块中浸出NaVO3，再用稀硫酸酸化就得到V2O5的水合物，经过煅烧就可得到V2O5。
①配料在焙烧前磨碎的目的是
________________________________________________________________________。
②从水浸→沉钒必要的操作是________。
A．萃取 B．过滤
C．蒸馏 D．结晶
③写出焙烧过程中V2O5发生反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液里转变成VO，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。请配平下列反应的化学方程式。
________VO2+＋________H2C2O4===________VO＋＋________CO2＋________H2O。
若反应消耗0.9 g草酸，参加反应的钒元素质量是________g。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
全钒液流电池是一种活性物质呈循环流动液态的电池，目前钒电池技术已经趋近成熟。下图是钒电池基本工作原理示意图：
请回答下列问题：
（1） 钒的氧化物是化学工业中最佳催化剂之一，有“化学面包”之称。已知钒原子的质子数为23,则钒在元素周期表中的位置是_____________。
（2） 钒电池是以溶解于一定浓度硫酸溶液中的不同种类的钒离子(V2+、V3+、VO2+、VO2+)为正极和负极电极反应的活性物质，电池总反应为VO2++V3+ +H2O
V2++VO2++2H+。放电时的正极反应式为______________，充电时，b为外界电源的_________极，充电时电池的负极反应式为______________。
（3） 为保证电池稳定运行，“隔膜”选用质子交换膜，利用钒电池进行电解精炼铜，每得到64 g精铜，钒电池正负极电解液质量将相差__________g(水分子无法透过隔膜，假设原正负极电解液质量相同）。
高三化学简答题极难题查看答案及解析
钒的用途十分广泛，有金属“维生素”之称。某工厂为了从含有杂质的VOSO4样品中回收得到催化剂V2O5，设计流程如下：
请回答下列问题：
（1）步骤①所得废渣的成分是（写化学式）。NH4VO3在焙烧前要洗涤2-3次，该步操作方法为________。
（2）步骤②、③的变化过程可简化为（下式R表示VO2+，HA表示有机萃取剂）：
R2(SO4)n (水层)+ 2nHA（有机层）
2RAn（有机层） + nH2SO4 (水层)
步骤②中萃取时必须加入适量碱，其原因是________。
步骤③中X试剂为________。
（3）⑤的离子方程式为________。
（4）该工艺流程中，可以循环利用的物质有________和________。
（5）若取VOSO4样品wg，测得消耗a mol·L—1氯酸钾溶液VmL（氯酸钾还原产物为氯化钾），则1kg样品理论上可制得的V2O5质量是________g（用含w、V的代数式表示）。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
目前，我国是最大的钢铁生产国，钢铁是国民经济的基础产业，铁及其化合物的应用也越来越广泛。回答下列问题:
(1)画出铁的原子结构示意图:______________。
(2)工业炼铁时常用CO还原铁矿粉，已知:
① Fe2O3(s) + 3CO(g)=2Fe(s)+ 3CO2(g) △H=-24.8 kJ/mol
② Fe3O4(S)+CO(g)=-3FeO(g)+CO2(g) △H= +19.4 kJ/mol
③ FeO(s)+CO(g)=Fe(s)+CO2(g) △H= -11.0 kJ/mol
则反应3Fe2O3(s)+CO(g)=2Fe3O4(s)+CO2(g)的△H= ________。
(3)Fe2O3(s)+3CO(g)=2Fe(s)+3CO2(g) 反应温度与K的关系如右表:
| 反应温度/℃ | 1000 | 1150 | 1300 |
| 平衡常数K | 64 | 50.7 | 42.9 |
恒温1000℃在体积为10L的恒容密闭容器中加入0.1molFe2O3和0.1molCO，气体混合物中CO2的体积分数φ(CO2)随时间t的变化关系如图所示。
①前 8minCO 的反应速率为_______；平衡时a=____。
②若再向平衡混合物中加入0.01molCO 和0.02molCO2，平衡_______移动；若要使平衡混合气中CO2的体积分数增大，下列措施可行的是_______(填标号)。
A.增大Fe2O3用量 B.增大压强 C.降低温度 D.向容器中再充入少量CO
(4)纳米级的Fe3O4在催化剂、造影成像、药物载体、靶向给药等领域都有很好的应用前景，工业生产中常用“共沉淀法”来制备。将FeCl2和FeCl3按一定比例配成混合溶液，用NaOH溶液作为沉淀剂，在特定条件下即可制得纳米级的Fe3O4，反应的离子方程式是_____，在实际生产中Fe2+和Fe3+反应用量比常是2:3，甚至1:1，为什么?________。
(5)纳米铁粉可用于除去废水中的NO3-，反应的离子方程式为:4Fe+ NO3-+ 10H+=4Fe2++NH4++3H2O。研究发现，若pH偏低将会导致NO3－的去除率下降，其原因是________；若加入少量Cu2+，废水中NO3-的去除速率大大加快，可能的原因是_____________。
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。
（1）一种镍催化法生产GaN的工艺如图：
①镓（Ga）的原子结构示意图为
，镓元素在周期表中的位置是___。
②“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是___。
③“酸浸”操作目的是___。
（2）某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：
①仪器X中的试剂是__，加热前需先通入一段时间的H2，原因是__。
②取某GaN样品m克溶于足量热NaOH溶液，发生反应GaN+OH﹣+H2O
GaO2-+NH3↑，用H3BO3溶液将产生
NH3完全吸收，滴定吸收液时消耗浓度为cmol/L的盐酸VmL，则样品的纯度是___。
已知：NH3+H3BO3=NH3•H3BO3；NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3
高三化学综合题困难题查看答案及解析
金属镓有“电子工业脊梁”的美誉，镓及其化合物应用广泛。
（1）一种镍催化法生产GaN的工艺如图：
①镓（Ga）的原子结构示意图为，镓元素在周期表中的位置是___。
②“热转化”时Ga转化为GaN的化学方程式是___。
③“酸浸”操作目的是___。
（2）某学校化学兴趣小组在实验室利用如图装置模拟制备氮化镓：
①仪器X中的试剂是__，加热前需先通入一段时间的H2，原因是__。
②取某GaN样品m克溶于足量热NaOH溶液，发生反应GaN+OH﹣+H2OGaO2-+NH3↑，用H3BO3溶液将产生NH3完全吸收，滴定吸收液时消耗浓度为cmol/L的盐酸VmL，则样品的纯度是___。
已知：NH3+H3BO3=NH3•H3BO3；NH3•H3BO3+HCl=NH4Cl+H3BO3
高三化学综合题困难题查看答案及解析