铁、钴(Co)是同族元素，都是较活泼的金属，它们的化合物在工业上有重要的应用。(1)草酸钴...

铁、钴(Co)是同族元素，都是较活泼的金属，它们的化合物在工业上有重要的应用。

(1)草酸钴(CoC2O4)是一种难溶于水的浅粉红色粉末，通常用CoSO4溶液和(NH4)2C2O4溶液反应制得，写出该反应的离子方程式：______________

(2)现将含0.5mol FeCl3的溶液和含1.5mol KSCN的溶液混合，混合后溶液体积为1L，已知溶液存在平衡：Fe3++ 3SCN-=Fe(SCN)3（忽略其它过程）。平衡浓度 c[Fe(SCN)3]与温度T的关系如图1所示：则该反应△H____0（填“>”或“<”），温度为T1时，反应在5秒钟时达到平衡，则达到平衡时的平均反应速率v(SCN-)=____，该温度下的Fe3+的平衡转化率为____。

(3)工业上用电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如图2所示，则Cu电极连接电源的 ___极，阳极的电极反应式为________________

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铁、钴(Co)、镍(Ni)是同族元素，都是较活泼的金属，它们的化合物在工业上有重要的应用。

（1）Fe2(SO4)3和明矾一样也具有净水作用，其净水的原理是__________________（用离子方程式表示）。

（2）已知某溶液中，Co2＋、Ni2＋的浓度分别为0.6 mol/L和1.2 mol/L ，取一定量的该溶液，向其中滴加NaOH溶液，当Co(OH)2开始沉淀时，溶液中 的值等于_____。

（已知Ksp[Co(OH)2]＝6.0×10－15，Ksp[Ni(OH)2]＝2.0×10－15）

（3）高铁酸钾（K2FeO4）是一种新型、高效、多功能水处理剂，且不会造成二次污染。

已知高铁酸盐热稳定性差，工业上用湿法制备K2FeO4的流程如下图所示：

①上述氧化过程中，发生反应的离子方程式是： _________________________，

在实际生产中一般控制反应温度30℃以下，其原因是：

________________________________________________________。

②反应③加入浓KOH溶液可析出高铁酸钾（K2FeO4），这说明________________。

③某温度下，将Cl2通入NaOH溶液中，反应后得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合溶液，　 经测定ClO－与ClO3－离子的物质的量之比是1：2，则Cl2与氢氧化钠反应时，被还原的氯元素和被氧化的氯元素的物质的量之比为______________。

（4）工业上还可用通过电解浓NaOH溶液制备Na2FeO4，其工作原理如下图所示：阳极的电极反应式为___________________；其中可循环使用的物质____________。

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钛被称为继铁、铝之后的第三金属，其单质及化合物在航天、军事、航海、医疗等领域都有着重要的应用。请回答下列问题：

（1）在元素周期表中，锆元素与钛元素同族，则锆元素位于__区。

（2）TiO2能溶于浓硫酸并析出一种离子晶体，已知其中阳离子是以链状聚合物形成存在的钛酰阳离子，其结构如图所示，若阳离子所带电荷为+n，则该离子中钛原子数为__。

（3）超高导热绝缘耐高温纳米氮化铝在绝缘材料中应用广泛，氮化铝晶体与金刚石类似，每个Al原子与__个N原子相连，与同一个N原子相连的Al原子构成的立体构型为___，氮化铝晶体属于___晶体。

（4）Ti3+可形成配位数为6的两种配合物晶体（一种是紫色，一种是绿色），组成皆为TiCl3•6H2O。向含有0.01mol绿色配合物晶体的水溶液中加入过量硝酸银溶液，产生0.02molAgCl沉淀，则绿色配合物晶体的化学式为__。

（5）硼与铝同族，硼酸晶体是片层结构，其中一层的结构如图所示，层内的分子以氢键相连。含1mol硼酸的晶体中有__mol氢键。图中所示最外层已达8原子结构的原子是__（填元素符号），H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为__。

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铁、钴、镍等金属及其化合物在科学研究和工业生产中应用十分广泛。回答下列问题：

（1）Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为-20.5 ℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于______(填晶体类型)，若配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=___。　

（2）NiO、FeO的晶体结构类型与氯化钠的相同，Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm，则熔点NiO__FeO(填“>，<或=”)，原因是_________。

（3）NiAs的晶胞结构如图所示：

①Ni的配位数为____。

②若阿伏伽德罗常数的值为NA,晶体密度为ρ g·cm-3，则该晶胞中最近的Ni之间的距离为______cm。(写出计算表达式) 。

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氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥等方面有重要应用。请回答下列问题。

(1)氮与元素周期表同周期的相邻元素的第一电离能由小到大的顺序为_____________

(2)与阴离子(CN-)互为等电子体的两种分子有______________、____________________

(3)氨水溶液中存在多种氢键，任表示出其中两种_________________、_________________.

(4)H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10-3、6.3×10-8、4.4×10-13。硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.1×10-4，请根据结构与性质的关系解释：

①H3PO4的K1远大于K2的原因是______________

②硝酸比亚硝酸酸性强的原因是______________

(5)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。X的核外电子排布式为_________________与同一个N3－相连的X+有_____ 个。

(6)X的高价阳离子(X2+)在水溶液中存在离子[X(H2O)4]2＋，则X2+与H2O之间的键型为________________该化学键能形成的原因是___________________请画出[X(H2O)4]2＋离子的结构式(用元素符号写结构式)__________________。

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磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3(PO4)2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

（1）白磷(P4)可由Ca3(PO4)2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:

①2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)6CaO(s)+P4(s)+10CO(g）ΔH1=+3 359．26 kJ·mol-1

②CaO(s)+SiO2(s)CaSiO3(s） ΔH2=-89．61 kJ·mol-1

2Ca3(PO4)2(s)+6SiO2(s)+10C(s)6CaSiO3(s)+P4(s)+10CO(g）ΔH3则ΔH3=　　 kJ·mol-1。

（2）白磷中毒后可用CuSO4溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P4+60CuSO4 +96H2O20Cu3P +24H3PO4+60H2SO4　 6 mol CuSO4能氧化白磷的物质的量是　　　　　　 。

（3）磷的重要化合物NaH2PO4、Na2HPO4和Na3PO4可通过H3PO4与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。

①为获得尽可能纯的NaH2PO4,pH应控制在 ； pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为　　 。

②Na2HPO4溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl2溶液,溶液则显酸性,其原因是　　 (写离子方程式)。

（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2∶1反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是 　　　　　　　　　　 (填化学式)

②X的结构简式为　　 　　　　　　 　　　　 。

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（1）磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca3（PO4）2等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。

白磷（P4）可由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：

2Ca3（PO4）2（s）+10C（s）═6CaO（s）+P4（s）+10CO（g）△H1＝+3359.26 kJ•mol﹣1

CaO（s）+SiO2（s）═CaSiO3（s）△H2＝﹣89.61 kJ•mol﹣1

写出白磷（P4）由Ca3（PO4）2、焦炭和SiO2在一定条件下反应的热化学方程式为：_____。

（2）电子工业中清洗硅片上的SiO2（s）的反应为SiO2（s）+4HF（g）═SiF4（g）+2H2O（g）△H（298.15 K）＝﹣94.0 kJ•mol﹣1△S（298.15 K）＝﹣75.8 J•mol﹣1•K﹣1，设△H和△S不随温度而变化，此反应自发进行的温度是_____

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氮、磷、砷是同族元素，该族元素单质及其化合物在农药、化肥生产等方面有重要应用。请回答下列问题：

（1）砷原子的核外电子排布式为_____________________________________。

（2）K3[Fe（CN）6]晶体中Fe3＋与CN－之间的键型为________，该化学键能够形成的原因是______________________________________________________。

（3）NH4＋中氮原子的杂化类型为________，NH4＋的空间构型为________。

（4）已知：

分析上表中四种物质的相关数据，请回答：

CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是___________________________________________________________________________。

CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是_________________________________________________________________________。

结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时________先液化。

（5）电负性（用X表示）也是元素的一种重要性质，下表给出8种元素的电负性数值：

请回答下列有关问题：

估计钙元素的电负性的取值范围：________<X<________。经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键。试推断AlCl3中形成的化学键的类型及其理由：__________________________。

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金属钠元素、钴元素在工业上有重要的应用。请回答下列问题：

（1）Ca大于Co的是________(填标号)

A. 最外层电子数　　　　　 B. 原子半径　　　

C. 第一电离能　　　　　　 D. 未成对电子数

（2）经X射线衍射法测定发现，晶体钴在417℃以上堆积方式的剖面图如图所示，则该堆积方式属于_____，若该堆积方式下的晶胞参数为a cm，则钴原子的半径为______pm。

（3）Co3+氧化性极强，在水溶液中易被还原成Co2+，而在氨水中可稳定存在，其原因是________。

（4）已知：配合物中，配位体中含有一个配位原子的配体称为单齿配体；一个配体中有两个或两个以上配位原子的配体称为多齿配体。[Co(NO3—)4]2—中Co2+的配位数为4，该配离子中各元素第一电离能由大到小的顺序_______（填元素符号），1mol该离子中含σ键数目为_________。

（5）①Co的某配合物化学式为CoCl3·3NH3，为八面体结构，其中极性分子有___种。

②该配合物在热NaOH溶液中发生反应产生沉淀，并释放出气体，该反应的化学方程式_________。

（6）NaCl晶体在50~300GPa的高压下和Cl2反应，可以形成一种新晶体，其立方晶胞如下图所示(大球为Cl，小球为Na)。

①若A的原子坐标为(0,0,0)，C的原子坐标为（1,,），则B的原子坐标为________。

②晶体中，Cl构成的多面体包含_____个三角形的面，与Cl紧邻的Na个数为______。

（7）钴蓝晶体结构如下图，该立方晶胞由I型和II型小立方体各4个构成，其化学式为_____，晶体中Al3+占据O2—形成的_____面体空隙，NA为阿伏伽德罗常数的值，设化学式对应的摩尔质量为Mg/mol，则钴蓝晶体的密度计算式为_________g/cm3。

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