金属钼(Mo)常用于工业、军事等领域,已被多个国家列为战略金属,我国的钼储量居世界第二。回答下列问题
(1)Mo与Cr是同族元素,并且位于相邻周期,写出基态Mo原子的价电子的轨道表达式为_____________。
(2)辉钼(MoS2)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如C60)更有优势,可用H2S硫化(NH4)2MoO4溶液生产辉钼。H2S分子VSEPR模型为____________,(NH4)2MoO4中所有元素的第一电离能由大到小的顺序为________________;MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构,具有优异的润滑性能,其原因是___________________________。
(3)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为MoS2+4H2+2Na2CO3Mo+2CO+4H2O+2Na2S,分子或离子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则碳酸钠中CO32-离子中的大π键应表示为________。
(4)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]•8H2O,其中除共价键、配位键以外还存在的作用力有_____________,其中配体离子中σ键与π键数目之比为_________。
(5)金属钼晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式为_________堆积。若晶体钼的密度为ρg·cm-3,钼原子半径为r pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,M表示钼的相对原子质量,则钼晶胞中原子的空间利用率为__________________(用含有ρ、r、NA、M的代数式表示)。
高三化学综合题困难题
金属钼(Mo)常用于工业、军事等领域,已被多个国家列为战略金属,我国的钼储量居世界第二。回答下列问题
(1)Mo与Cr是同族元素,并且位于相邻周期,写出基态Mo原子的价电子的轨道表达式为_____________。
(2)辉钼(MoS2)在纳米电子设备制造领域比硅或富勒烯(如C60)更有优势,可用H2S硫化(NH4)2MoO4溶液生产辉钼。H2S分子VSEPR模型为____________,(NH4)2MoO4中所有元素的第一电离能由大到小的顺序为________________;MoS2纳米粒子具有类似于石墨的层状结构,具有优异的润滑性能,其原因是___________________________。
(3)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为MoS2+4H2+2Na2CO3Mo+2CO+4H2O+2Na2S,分子或离子中的大π键可用符号表示,其中m代表参与形成的大π键原子数,n代表参与形成的大π键电子数(如苯分子中的大π键可表示为),则碳酸钠中CO32-离子中的大π键应表示为________。
(4)钼的一种配合物化学式为:Na3[Mo(CN)8]•8H2O,其中除共价键、配位键以外还存在的作用力有_____________,其中配体离子中σ键与π键数目之比为_________。
(5)金属钼晶体中的原子堆积方式如图所示,这种堆积方式为_________堆积。若晶体钼的密度为ρg·cm-3,钼原子半径为r pm,NA表示阿伏加德罗常数的值,M表示钼的相对原子质量,则钼晶胞中原子的空间利用率为__________________(用含有ρ、r、NA、M的代数式表示)。
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钒(23V)被称为“现代工业味精”,可添加在钢铁中,并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域;钒的化合物被广泛用作催化剂、燃料及电池等。我国钒钛磁铁矿储量较大,是世界上产钒大国。请完成下列问题:
(1)钒的基态原子的外围电子排布式为_____。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如下图1所示,则该氧化物的化学式为________,其熔沸点比下图3(为邻苯二甲酸酐的结构)物质的熔沸点要________(填“高”、“低”或“差不多”)。
(3)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸、邻苯二甲酸酐、乙烯、丙烯中,均使用五氧化二钒作催化剂。
①五氧化二钒的结构简式如上图2所示,则该结构中含有_______个π键。
②在丙烯(CH3CH=CH2)分子中碳原子的杂化方式分别为__________。
③H、C、N、O四元素,其电负性从大到小的顺序依次为___________________。
④V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。列举与空间构型相同的一种阳离子:________(填离子符号)。
(4)已知单质钒的晶胞如上图5所示,假设晶胞的边长为d×10—7cm,钒的相对原子质量为M,则密度为__________g·cm-3。(设阿伏加德罗常数为NA)
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钒(23V)被称为“现代工业味精”,可添加在钢铁中,并以钛-铝-钒合金的形式用于航天领域;钒的化合物被广泛用作催化剂、燃料及电池等。我国钒钛磁铁矿储量较大,是世界上产钒大国。请完成下列问题:
(1)钒的基态原子的外围电子排布式为_____。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如下图1所示,则该氧化物的化学式为________,其熔沸点比下图3(为邻苯二甲酸酐的结构)物质的熔沸点要________(填“高”、“低”或“差不多”)。
(3)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸、邻苯二甲酸酐、乙烯、丙烯中,均使用五氧化二钒作催化剂。
①五氧化二钒的结构简式如上图2所示,则该结构中含有_______个π键。
②在丙烯(CH3CH=CH2)分子中碳原子的杂化方式分别为__________。
③H、C、N、O四元素,其电负性从大到小的顺序依次为___________________。
④V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。列举与空间构型相同的一种阳离子:________(填离子符号)。
(4)已知单质钒的晶胞如上图5所示,假设晶胞的边长为d×10—7cm,钒的相对原子质量为M,则密度为__________g·cm-3。(设阿伏加德罗常数为NA)
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钒(23V)被称为“现代工业味精”,可添加在钢铁中,并以钛一铝-钒合金的形式用于航天领域;钒的化合物被广泛用作催化剂、燃料及电池等。我国钒钛磁铁矿储量较大,是世界上产钒大国。请完成下列问题:
(1)钒的基态原子的价电子排布图为___________。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如下图1所示,则该氧化物的化学式为___________,其熔沸点比下图3(为邻苯二甲酸酐的结构)物质的熔沸点要___________(填“高”“低”或“差不多”)。
(3)V2O5是一种常见的催化剂,在合成硫酸、硝酸、邻苯三甲酸酐、乙烯、丙烯中,均使用五氧化二钒作催化剂。
①五氧化二钒的结构简式如上图2所示,则该结构中含有___________个π键。
②在丙醛( CH3CH2CHO)分子中碳原子的杂化方式分别为___________。
③C、N、O、Ne四元素,其第一电离能从大到小的顺序依次为______________________。
④V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4)。列举与VO43-空间构型相同的一种阴离子:___________(填离子符号)。
(4)已知单质钒的晶体采用体心立方堆积,晶胞如上图4所示,假设钒原子直径为d×10-7cm,钒的相对原子质量为M,则晶体密度的表达式为___________g·cm-3。(设阿伏加德罗常数为NA)
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我国是世界上最大的钨储藏国。金属钨可用于制造灯丝、超硬模具和光学仪器。在工业上常采用高温还原WO3法制取金属钨。回答下列问题:
(1)白钨矿(主要成分是CaWO4)与盐酸反应生成沉淀,灼烧沉淀即可得到WO3,上述两步反应的化学方程式为_________________、__________________。
(2)T℃时,WO3经如下的四步反应生成W。每一步反应的焓变和平衡常数如下: WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g) △H1 K1
WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g) △H2 K2
WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g) △H3 K3
WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) △H4 K4
则该温度下,WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g) △H=_________, K=__________。
(3)T1℃时,将一定质量WO3和8.0g H2置于2 L密闭容器中,发生反应: WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),混合气体各组分物质的量之比随时间变化的关系如图所示:
①T1℃时,H2的平衡转化率a=_________%,反应平衡常数K=__________。
②若在4 min时降低并维持温度为T2℃,则该反应的△H_______0,若在8 min时缩小容 器 容 积,则_________1.3。(填“>”“ <”或“=”)
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我国是世界上最大的钨储藏国。金属钨可用于制造灯丝、超硬模具和光学仪器。在工业上常采用高温还原WO3法制取金属钨。回答下列问题:
(1)白钨矿(主要成分是CaWO4)与盐酸反应生成沉淀,灼烧沉淀即可得到WO3,上述两步反应的化学方程式为_________________、__________________。
(2)T℃时,WO3经如下的四步反应生成W。每一步反应的焓变和平衡常数如下: WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g) △H1 K1
WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g) △H2 K2
WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g) △H3 K3
WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) △H4 K4
则该温度下,WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g) △H=_________, K=__________。
(3)T1℃时,将一定质量WO3和8.0g H2置于2 L密闭容器中,发生反应: WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),混合气体各组分物质的量之比随时间变化的关系如图所示:
①T1℃时,H2的平衡转化率a=_________%,反应平衡常数K=__________。
②若在4 min时降低并维持温度为T2℃,则该反应的△H_______0,若在8 min时缩小容 器 容 积,则_________1.3。(填“>”“ <”或“=”)
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我国是世界上最大的钨储藏国。金属钨可用于制造灯丝、超硬模具和光学仪器。在工业上常采用高温还原WO3法制取金属钨。回答下列问题:
(1)白钨矿(主要成分是CaWO4)与盐酸反应生成沉淀,灼烧沉淀即可得到WO3,上述两步反应的化学方程式为_________________、__________________。
(2)T℃时,WO3经如下的四步反应生成W。每一步反应的焓变和平衡常数如下: WO3(s)+0.1H2(g)WO2.9(s)+0.1H2O(g) △H1 K1
WO2.9(s)+0.18H2(g)WO2.72(s)+0.18H2O(g) △H2 K2
WO2.72(s)+0.72H2(g)WO2(s)+0.72H2O(g) △H3 K3
WO2(s)+2H2(g)W(s)+2H2O(g) △H4 K4
则该温度下,WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g) △H=_________, K=__________。
(3)T1℃时,将一定质量WO3和8.0g H2置于2 L密闭容器中,发生反应: WO3(s)+3H2(g)W(s)+3H2O(g),混合气体各组分物质的量之比随时间变化的关系如图所示:
①T1℃时,H2的平衡转化率a=_________%,反应平衡常数K=__________。
②若在4 min时降低并维持温度为T2℃,则该反应的△H_______0,若在8 min时缩小容 器 容 积,则_________1.3。(填“>”“ <”或“=”)
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钼(Mo)是一种难熔稀有金属,我国的钼储量居世界前列,钼及其合金在冶金、环保和航天等方面有着广泛的应用。
(1)Mo可被发烟硝酸及氢氟酸氧化生成X和Y(少量),X和Y中Mo价态相同,硝酸本身被还原为NO2,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为6:1,则Mo在氧化产物中的化合价为___________;
(2)已知:2Mo(s)+3O2(g)===2MoO3(s) △H1;
MoS2(s)+2O2(g)===Mo(s)+2SO2(g) △H2。
写出MoS2(s)与氧气反应生成MoO3(s)的热化学方程式_____________________________;
(3)碳酸钠作固硫剂并用氢还原辉钼矿的原理为
MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s)+2CO (g)+4H2O(g)+2Na2S(s) △H,实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示。
(a)不同压强下温度与H2平衡转化率的关系
(b)0.1MPa下温度与平衡时气体成分的关系
①由图(a)可知,该反应△H___________0(填“>”或“<”),p1、p2、p3由大到小的顺序为___________;
②由图(b)可知,B点时H2的平衡转化率为___________;
③A点对应的平衡常数K=___________(MPa)2。(用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
(4)电氧化法提纯钼的原理:将辉钼矿(MoS2)放入装有食盐水的电解槽中,用惰性电极电解,MoS2被氧化为MoO42-和SO42-。
①辉钼矿应放入电解槽的___________(填“阴极区”或“阳极区”);
②阴极的电极反应式为_________________________________。
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钼(Mo) 是一种难熔稀有金属,我国的钼储量居世界第二。钼及其合金在冶金,农业、电器、化工、环保等方面有着广泛的应用。
(1)Mo可被发烟硝酸氧化,产物MoOF4和MoO2F2物质的量比为1∶1,完成下列方程式:____Mo+____HF +____HNO3=____ MoO2F2+____ MoOF4+____NO2↑+____ _________
(2)已知:①2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s) ΔH1
②MoS2(s) +2O2(g)=Mo(s)+2SO2(g) ΔH2
③2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3
则ΔH3 =_________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示),在反应③中若有0.2mol MoS2参加反应,则转移电子_______________mol。
(3)密闭容器中用Na2CO3(S)作固硫剂,同时用一定量的氢气还原辉钼矿(MoS2)的原理是:MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s) +2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH,实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示:
①由图可知,该反应的ΔH__0(填“>”或“<”) ;P2__________0.1MPa(填“>”或“<”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达平衡,下列说法错误的是______(选填编号)。
A.v正(H2)=v逆(H2O)
B.再加入MoS2,则H2转化率增大
C.容器内气体的密度不变时,一定达平衡状态
D.容器内压强不变时,一定达平衡状态
③由图可知M点时氢气的平衡转化率为____ (计算结果保留0.1%)。
④平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×物质的量分数。求图中M点的平衡常数Kp=______(MPa)2
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钼(Mo) 是一种难熔稀有金属,我国的钼储量居世界第二。钼及其合金在冶金,农业、电器、化工、环保等方面有着广泛的应用。
(1)Mo可被发烟硝酸氧化,产物MoOF4和MoO2F2物质的量比为1∶1,完成下列方程式:____Mo+____HF +____HNO3=____ MoO2F2+____ MoOF4+____NO2↑+____ _________
(2)已知:①2Mo(s)+3O2(g)=2MoO3(s) ΔH1
②MoS2(s) +2O2(g)=Mo(s)+2SO2(g) ΔH2
③2MoS2(s)+7O2(g)=2MoO3(s)+4SO2(g) ΔH3
则ΔH3 =_________(用含ΔH1、ΔH2的代数式表示),在反应③中若有0.2mol MoS2参加反应,则转移电子_______________mol。
(3)密闭容器中用Na2CO3(S)作固硫剂,同时用一定量的氢气还原辉钼矿(MoS2)的原理是:MoS2(s)+4H2(g)+2Na2CO3(s)Mo(s) +2CO(g)+4H2O(g)+2Na2S(s) ΔH,实验测得平衡时的有关变化曲线如图所示:
①由图可知,该反应的ΔH__0(填“>”或“<”) ;P2__________0.1MPa(填“>”或“<”)。
②如果上述反应在体积不变的密闭容器中达平衡,下列说法错误的是______(选填编号)。
A.v正(H2)=v逆(H2O)
B.再加入MoS2,则H2转化率增大
C.容器内气体的密度不变时,一定达平衡状态
D.容器内压强不变时,一定达平衡状态
③由图可知M点时氢气的平衡转化率为____ (计算结果保留0.1%)。
④平衡常数可用平衡分压代替平衡浓度计算,气体分压=气体总压×物质的量分数。求图中M点的平衡常数Kp=______(MPa)2
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