不锈钢是由铁、铬(Cr)、镍(Ni)、碳、硅及众多不同元素组成的合金。完成下列填空:
(1)写出碳原子最外层电子的轨道表示式______________,其最外层有____种不同运动状态的电子。
(2)硅烷(SiH4)可用于制备高纯硅,已知硅烷的分解温度远低于甲烷,从原子结构角度解释其原因:_____________________________________________________。
(3)下面是工业上冶炼Cr时涉及到的反应:
CrO42-+ S+ H2O→ Cr(OH)3↓+ S2O32-+
①请将方程式补充完整并配平____________________。
②上述反应中,若转移了3mol电子,得到的还原产物是__________mol。
③Cr(OH)3和Al(OH)3类似,也是两性氢氧化物,写出Cr(OH)3的电离方程式________。
(4)镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。Ni(CO)4是________________晶体,Ni(CO)4易溶于下列_______(填序号)。
a.水 b.四氯化碳 c.苯 d.硫酸镍溶液
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不锈钢是由铁、铬(Cr)、镍(Ni)、碳、硅及众多不同元素组成的合金。完成下列填空:
(1)写出碳原子最外层电子的轨道表示式______________,其最外层有____种不同运动状态的电子。
(2)硅烷(SiH4)可用于制备高纯硅,已知硅烷的分解温度远低于甲烷,从原子结构角度解释其原因:_____________________________________________________。
(3)下面是工业上冶炼Cr时涉及到的反应:
CrO42-+ S+ H2O→ Cr(OH)3↓+ S2O32-+
①请将方程式补充完整并配平____________________。
②上述反应中,若转移了3mol电子,得到的还原产物是__________mol。
③Cr(OH)3和Al(OH)3类似,也是两性氢氧化物,写出Cr(OH)3的电离方程式________。
(4)镍粉在CO中低温加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,呈四面体构型。Ni(CO)4是________________晶体,Ni(CO)4易溶于下列_______(填序号)。
a.水 b.四氯化碳 c.苯 d.硫酸镍溶液
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砷(As)是第四周期VA族元素,可以形成As2S3、H3AsO3、H3AsO4等化合物,用途广泛。
完成下列填空:
(1)砷原子核外有__个电子层,最外层有__个电子,写出砷原子最外层电子的轨道表示式:__。
(2)将砷与VA族所有短周期元素的原子半径,按从小到大的顺序排列:__(用元素符号表示)。
(3)溴位于VIIA族且与砷同周期,比较溴、砷最高价氧化物对应水化物酸性的强弱:__强于__(填物质的化学式)。
(4)周期表中,铝和砷都在金属和非金属过渡线附近,举一例说明铝元素具有非金属性:__。
(5)已知:稀Na3AsO3溶液、稀碘水和稀NaOH溶液混合,发生如下反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l),溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。
①写出该反应平衡常数的表达式K=___。
②不能判断反应达到平衡状态的是___(选填编号)。
A.溶液的pH不再变化
B.v(I-)=2v(AsO33-)
C.c(AsO33-)/c(I-)不再变化
D.c(I-)=2ymol·L-1
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磷酸氯喹(C18H32ClN3O8P2)是当前治疗冠状病毒的药物之一,而碳、氮、氯、磷等是其重要的组成元素。完成下列填空:
(1)碳原子核外有__个轨道;氯原子最外层电子的轨道表示式是__。
(2)属于同主族的两种元素,非金属性大小的关系是__(用元素符号表示)。
(3)已知磷酸是弱电解质,它的分子式为H3PO4。其酸式盐Na2HPO4的电离方程式是__。经测定Na2HPO4的水溶液呈弱碱性,请用学过的化学知识进行解释:__。
(4)常温下,在CH3COONa溶液中加入一定量的HCl,使其pH=7,则c(Cl-)_c(CH3COOH)(填“<”、“>”、“=”)。
(5)向2.0L恒容的密闭容器中充入1.0molPCl5,发生如下反应:PCl5(s)⇌PCl3(g)+C12(g)-124kJ。控制体系温度不变,反应过程中测定的部分数据见下表:
时间/s | 0 | 50 | 150 | 250 | 350 |
n(PCl3)mol | 0 | 0.16 | 0.19 | 0.2 | 0.2 |
①该条件下平衡常数的表达式为__;前50s内Cl2的反应速率为__。
②要提高上述反应中反应物的转化率,可采取的措施有__、__(任写两点)。
向上述达到平衡③的反应体系中,再加入0.02molPCl3、0.02molC12,则平衡__。移动(选填“正向”、“逆向”、“不”),平衡常数__(选填“增大”、“减小”、“不变”)。
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铬镍基合金的性质稳定,抗高温燃气腐蚀能力强,广泛应用于舰船和工业的燃气轮机。某种铬镍基合金由Fe、Cr、Ni、C四种元素组成。
(1)Fe、Cr、Ni的基态原子核外电子占据的最高能层为________(填符号)。
(2)基态Cr原子价层电子的电子排布式为________,与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,位于周期表的________区。
(3)Fe3+与SCN-反应生成红色的K3Fe(SCN)6,K3Fe(SCN)6内部的作用力有________。写出一种与SCN-互为等电子体的分子的化学式________。
(4)已知FeO、NiO的晶体结构均为NaCl型,且NiO的熔点高于FeO,其理由是________。
(5)由于晶体缺陷,Ni的某种氧化物的化学式为Ni0.88O,则该晶体中Ni2+和Ni3+最简整数比为________。
(6)C60分子结构及其晶胞结构如图1和图2所示。若在C60晶体的空隙中插入K+,该晶体在一定条件下具有超导能力,其结构如图3所示。
①C60分子中碳原子的杂化方式为________。
②该超导体晶胞中,K+填充在由C60围成的________空隙和________空隙中。
③若晶胞中A的坐标参数为(0,0,0),B的坐标为(1,1,1),则与A距离最近的K+的坐标参数为________。
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铬镍基合金的性质稳定,抗高温燃气腐蚀能力强,广泛应用于舰船和工业的燃气轮机。某种铬镍基合金由Fe、Cr、Ni、C四种元素组成。
(1)Fe、Cr、Ni的基态原子核外电子占据的最高能层为________填符号。
(2)基态Cr原子价层电子的电子排布式为________,与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素,位于周期表的________区。
(3)Fe3+与SCN-反应生成红色的K3Fe(SCN)6,K3Fe(SCN)6内部的作用力有________。写出一种与SCN-互为等电子体的分子的化学式________。
(4)已知FeO、NiO的晶体结构均为NaCl型,且NiO的熔点高于FeO,其理由是________。
(5)C60分子结构及其晶胞结构如图1和图2所示。若在C60晶体的空隙中插入K+,该晶体在一定条件下具有超导能力,其结构如图3所示。
①C60分子中碳原子的杂化方式为________。
②该超导体晶胞中,K+填充在由C60围成的________空隙和________空隙中。
③若晶胞中A的坐标参数为(0,0,0),B的坐标参数为(1,1,1),则与A距离最近的K+的坐标参数为________。
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镍是重要的合金元素,可制作镍铬、镍铝等合金,镍也常用作有机加氢的催化剂及制取配合物。
(1)写出基态Cr的简化电子排布式__________,Cr中共有__________种不同能级的电子。
(2)Ni(CO)n与Fe(CO)5同属金属羰基配合物,形成配合物时,每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键,研究发现金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18。
①Ni、C、O的电负性由大到小的顺序为____________________。
② Ni(CO)n分子中n=__________。
③已知Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,根据岩浆晶出规则熔融的NiO和FeO岩浆在冷却过程中,NiO更容易先结晶,试解释其原因____________________。
(3)检定镍、钴、铜钯等可用双氰胺,化学式C2H4N4,其结构简式如图所示。双氰胺分子中碳原子的杂化方式有__________,分子结构中键能最大的共价键是__________。
(4)镍的晶体结构、镍铝合金的晶胞如图所示。
①镍晶体的堆积方式为__________。
②已知Al的第一、第二电离能分别为:l1=578kJ/mol,l2=1817kJ/mol,简述l2远大于l1的原因__________________________________________________。
③已知:镍铝合金密度为dg/cm3,NA代表阿伏伽德罗常数,则铝镍的核间距为__________ pm。(用代数式表示)
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镍是重要的合金元素,可制作镍铬、镍铝等合金,镍也常用作有机加氢的催化剂及制取配合物。
(1)写出基态Cr的简化电子排布式__________,Cr中共有__________种不同能级的电子。
(2)Ni(CO)n与Fe(CO)5同属金属羰基配合物,形成配合物时,每个CO提供一对电子与金属原子形成配位键,研究发现金属原子的价电子和CO提供的电子总和等于18。
①Ni、C、O的电负性由大到小的顺序为____________________。
② Ni(CO)n分子中n=__________。
③已知Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69pm和78pm,根据岩浆晶出规则熔融的NiO和FeO岩浆在冷却过程中,NiO更容易先结晶,试解释其原因____________________。
(3)检定镍、钴、铜钯等可用双氰胺,化学式C2H4N4,其结构简式如图所示。双氰胺分子中碳原子的杂化方式有__________,分子结构中键能最大的共价键是__________。
(4)镍的晶体结构、镍铝合金的晶胞如图所示。
①镍晶体的堆积方式为__________。
②已知Al的第一、第二电离能分别为:l1=578kJ/mol,l2=1817kJ/mol,简述l2远大于l1的原因__________________________________________________。
③已知:镍铝合金密度为dg/cm3,NA代表阿伏伽德罗常数,则铝镍的核间距为__________ pm。(用代数式表示)
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下表为元素周期表的短周期部分。请填空。
(1)写出 A 原子的最外层电子的轨道表示式___________,G、J、L 三种元素形成的简单离子中, 离子半径最小的是___________,D 元素的气态氢化物的电子式为___________;
(2)A 元素可形成化合物 Fe(AO)5,该物质常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为 103℃,易溶于 非极性溶液,据此可判断 Fe(AO)5 晶体属于______________(填晶体类型);
(3)将 G 元素的最高价氧化物对应的水化物溶解在稀硫酸中,写出反应的离子方程式___________;当足量的铁和 2mol 单质 L 发生反应时,电子转移了___________mol;
(4)J 与 L 分别与氢元素形成的气态氢化物的稳定性关系为:___________>___________(填化学式)。
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(本题12分)
磷是重要的非金属元素。磷单质及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。
次磷酸钠(NaH2PO2)可用于化学镀镍等等。
完成下列填空
(1).磷原子的最外层电子排布的轨道表示式为 ______ ;氧原子核外电子云有 种不同的伸展方向,其最外层有 种不同运动状态的电子。NaH2PO2中涉及到四种元素,它们的原子半径由小到大的顺序为 。
(2).写出与磷同周期的主族元素中,离子半径最小的元素,其最高价氧化物对应水化物的电离方程式 。
(3).磷酸二氢钠主要用于制革、处理锅炉水及在食品工业、发酵工业中作缓冲剂。其水溶液呈酸性的原因是__________________________________________________。(请用文字描述)
已知Ca3(PO4)2与SiO2、C高温共热可以反应得到CaSiO3、P4蒸气和CO。
(4).写出该反应的化学方程式__________________________。
(5).每消耗24.0g碳时,有 mol电子发生转移。反应所得混合气体,折算成标况下,其气体密度为 g/L。
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