元素周期表中的28号元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化...

元素周期表中的28号元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化剂方面也有广泛应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下：

已知：电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：

H2-2e-=2H+　　 E=0.00V　　 Cu-2e-=Cu2+　　 　　 E=0.34V

Fe-2e-=Fe2+　　 E=-0.44V　　 　　 Ni-2e-=Ni2+　　 　　 E=-0.25V

(1)镍在周期表中的位置为_______________________________。

(2)高镍矿破碎细磨的作用______________________________________。

(3)焰色反应实验可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，原因是______________________。

(4)造渣除铁时发生的化学反应方程式___________________________________（产物以氧化形式表示)。

(5)电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式_____________________________________。

(6)工业上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaC1O溶液，滴加过程中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________。

(7)电解精炼镍的过程需控制pH为2～5，试分析原因______________________________，阳极泥的成分为________________(写名称)。

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元素周期表中的28号元素Ni有重要的用途，它有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化剂方面也有广泛应用。工业上以硫化镍矿(含少量杂质硫化铜、硫化亚铁)为原料制备并精制镍的基本流程如下：

已知：电极电位(E)能体现微粒的氧化还原能力强弱，如：

H2-2e-=2H+　　 E=0.00V　　 Cu-2e-=Cu2+　　 　　 E=0.34V

Fe-2e-=Fe2+　　 E=-0.44V　　 　　 Ni-2e-=Ni2+　　 　　 E=-0.25V

(1)镍在周期表中的位置为_______________________________。

(2)高镍矿破碎细磨的作用______________________________________。

(3)焰色反应实验可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，原因是______________________。

(4)造渣除铁时发生的化学反应方程式___________________________________（产物以氧化形式表示)。

(5)电解制粗镍时阳极发生的主要电极反应式_____________________________________。

(6)工业上由NiSO4溶液制得Ni(OH)2后，再滴加NaC1O溶液，滴加过程中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________。

(7)电解精炼镍的过程需控制pH为2～5，试分析原因______________________________，阳极泥的成分为________________(写名称)。

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镍（Ni）有良好的耐高温、耐腐蚀、防锈功能，在电池、催化剂方面有广泛的应用。以硫化镍矿（主要成分为NiS，另含少量CuS，FeS等杂质）为原料制取纯镍的工艺流程如下：

已知物质的还原性：Fe＞Ni＞H2＞Cu。

回答下列问题：

（1）在“熔炼”过程中，二价铁的化合价没有发生改变，则杂质FeS与O2反应的化学方程式为___________________。

（2）高镍矿破碎、细磨的作用是___________________。

（3）在焰色反应实验中，可以用光洁无锈的镍丝代替铂丝蘸取化学试剂灼烧，原因是___________________。

（4）“除铁”过程中，反应的化学反应方程式为___________________。

（5）“电解”制粗镍过程中，阳极发生的主要电极反应为___________________。

（6）“电解精炼”过程中，需调节溶液的pH为2～5，原因是___________________。阳极泥的成分为___________________（写名称）。

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钴周期表第四周期第Ⅷ族元素，其化合物用途广泛，如：LiCoO2做锂电池的正极材料；草酸钴可用于指示剂和催化剂制备。

Ⅰ.（1）LiCoO2中钴元素的化合价为_______

（2）工业上将废锂电池的正极材料与过氧化氢溶液，稀硫酸混合加热，可得到CoSO4回收，反应的化学方程式为：______________；可用盐酸代替H2SO4和H2O2的混合液，但缺点是____________

Ⅱ.利用一种含钴矿石[主要成分为Co2O3，含少量Fe2O3、Al2O3、MnO、MgO、CaO等]制取CoC2O4·2H2O工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H+、Co2+、Fe2+、Mn2+、Ca2+、Mg2+、Al3+等；

②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

（3）浸出液中加NaClO3的目的是：______________．

（4）请用平衡移动原理说明加Na2CO3调pH至5.2所得沉淀的原因：____________

（5）滤液Ⅱ中加入萃取剂的作用是___________

（6）“除钙、镁”是将溶液中Ca2+与Mg2+转化为MgF2、CaF2沉淀。已知Ksp(MgF2)＝7.35×10-11、Ksp(CaF2)＝1.05×10-10。当加入过量NaF后，所得滤液c(Mg2+)/c(Ca2+)＝___________。

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第四周期过渡元素如铁、锰、铜、锌等在太阳能电池、磁性材料等科技方面有广泛的应用，回答下列问题：

（1）Fe的基态原子共有____种不同能级的电子。

（2）已知高温下CuO→Cu2O＋O2，从铜原子价层电子结构（3d和4s轨道上应填充的电子数）变化角度来看，能生成Cu2O的原因是___。比较铁与锰的第三电离能(I3)：铁__锰(填“＞”、 “＝”或“＜”)，原因是___。

（3）某含铜化合物的离子结构如图所示。

①该离子中存在的作用力有______________；

a．离子键　　 b．共价键　　　　 c．配位键　　　 d．氢键　　 e．范德华力

②该离子中N原子的杂化类型有____________。

（4）如图是晶体Fe3O4的晶胞，该晶体是一种磁性材料，能导电。

①晶胞中二价铁离子处于氧离子围成的______(填空间结构)空隙。

②晶胞中氧离子的堆积方式与某金属晶体原子堆积方式相同，该堆积方式名称为________。

③解释Fe3O4晶体能导电的原因__________；若晶胞的体对角线长为anm，则 Fe3O4 晶体的密度为______g·cm－3(阿伏加德罗常数用NA表示)。

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碳及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。

I.金刚砂SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。

(1)碳与同周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子，则Q元素在周期表中的位置为____________，R的电子式为______________；

(2)一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收CCl4的实验操作名称为_____________，除去粗产品中少量钠的试剂为______________；

(3)碳还原制取SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2。先将20.0g SiC粗产品加入到过量NaOH溶液中充分反应，收集到0.1 mol氢气，过滤SiC固体11.4g，滤液稀释到1L。Si与NaOH溶液反应的离子方程式为____________________，硅酸盐的物质的量浓度为____________。

II.工业上向氨化的CaSO4悬浊液中通入适量CO2，可制取(NH4)2SO4，其流程如图所示。已知CaSO4的KSP＝9.1×10－4，CaCO3的KSP＝2.8×10－4。请回答：

(1)向甲中通入过量CO2__________(填“有”或“不”)利于CaCO3和(NH4)2SO4的生成，原因是_________________。

(2)直接蒸干滤液得到的(NH4)2SO4主要含有的杂质是____________(填含量最多的一种)。

(3)锅炉水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液浸泡，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。

①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为___________________________；

②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：___________________________。

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六氟化硫分子为正八面体构型（分子结构如图所示），难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。下列推测正确的是

A．SF₆中各原子均达到8电子稳定结构

B．SF₆易燃烧生成SO₂

C． SF₆分子是含有极性键的非极性分子

D．SF₆是原子晶体

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硼及其化合物在耐高温合金工业、催化剂制造、高能燃料等方面有广泛应用。

（1）硼基态原子的电子排布式为_____。 硼和铝可分别形成[BF4]-和[AlF6]3- ，[BF4]-的空间构型为  ___，硼元素不可能形成[BF6]3- 的原因是________________。

（2）B2H6是一种高能燃料，它与Cl2反应生成的BCl3可用于半导体掺杂工艺及高纯硅制造。由第二周期元素组成的与BCl3互为等电子体的阴离子为________，该阴离子的中心原子杂化方式为_________。

（3）氨硼烷(H3N→BH3)和Ti(BH4)3均为广受关注的新型储氢材料。

①B与N的电负性:B______N(填“＞”“＜”或“＝”，下同)。

②Ti(BH4)3由TiCl3和LiBH4反应制得。写出制备反应的化学方程式:_________。

（4）磷化硼(BP)是受到高度关注的耐磨材料，它可用作金属表面的保护层。如图为磷化硼晶胞。

①磷化硼晶体属于______晶体(填晶体类型)，是否含有配位键? _____ (填“是”或“否”)

②晶体中P原子的配位数为_____。

③已知BP的晶胞边长为a nm，NA为阿伏加德罗常数的数值，则磷化硼晶体的密度为_____g·cm-3(用含a、NA的式子表示)。

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铬是重要的战略物质之一，由于具有质硬，耐磨，耐高温，抗腐蚀性等特性，所以在工业上应用比较广泛，在冶金工业上主要用铬铁矿（Cr2O3 、FeO、SiO2 、Al2O3 等，其它杂质不参加反应）生产铬和铁等金属。流程如下：

已知:2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2；部分物质的溶解度（单位g）

（1）粉碎的目的__________________；

（2）写出焙烧时含铝物质发生的化学反应方程式_______________________________；

（3）操作4是_______________________，沉淀3含有的物质有_____________________；

（4）写出生成沉淀5的离子方程式_____________________________________________；

（5）整个流程可以循环使用的物质有___________________________；

（6）最后一步制备金属铬的化学方程式______________________________。

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硼及其化合物在耐髙温合金工业、催化剂制造、髙能燃料等方面应用广泛。

（1）氮化硼是一种耐高温材料，巳知相关反应的热化学方程式如下：

2B(s)+N₂(g)= 2BN(s) ΔH=a kJ • mol^-1

B₂H₆ (g)=2B(s) + 3H₂ (g) ΔH =b kJ • mol^-1

N₂ (g) + 3H₂ (g) 2NH₃ (g)    ΔH =c kJ• mol^-1

①反应B₂H₆(g)+2NH₃(g)=2BN(s) +6H₂(g)   ΔH = ________  (用含a、b、c 的代数式表示)kJ ·mol^-1。

②B₂H₆是一种髙能燃料，写出其与Cl₂反应生成两种氯化物的化学方程式：________________。

（2）硼的一些化合物的独特性质日益受到人们的关注。

①最近美国化学家杰西·萨巴蒂尼发现由碳化硼制作的绿色焰火比传统焰火（硝酸钡）更安全，碳化硼中硼的质量分数为78. 6%，则碳化硼的化学式为________。

②近年来人们将LiBH₄和LiNH₂球磨化合可形成新的化合物 Li₃BN₂H₈和Li₄BN₃ H₁₀，Li₃BN₂H₈球磨是按物质的量之比n(LiNH₂) : n(LiBH₄) = 2 : 1加热球磨形成的，反应过程中的X衍射图谱如图所示。

Li₃BN₂H₈在大于250℃时分解的化学方程式为________，Li₃BN₂H₈与Li₄BN₃H₁₀ 的物质的量相同时，充分分解，放出等量的H₂，Li₄BN₃ H₁₀分解时还会产生固体Li₂NH和另一种气体，该气体是________。

（3）直接硼氢化物燃料电池的原理如图，负极的电极反应式为________。电池总反应的离子方程式为。

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