稀土元素在发光材料、储氢材料、激光材料、催化剂、高温超导材料等方面有重要应用．下列关于稀土...

高三化学选择题中等难度题查看答案及解析

稀土元素的物理性质和化学性质极为相似，常见化合价为+3价。在合金中加入适量稀土金属，能大大改善合金的性能，所以稀土元素又被称为冶金工业的维生素。其中钇(Y)元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏荇着丰富的含钇矿石(Y2FeBe2Si2O10).，工业上通过如下生产流程可获得氧化钇。

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

②在元素周期表中，铍元素和铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。请回答下列问题：

（1）写出钇矿石与氢氧化钠共熔时的化学方程式____________________________。

（2）欲从Na2SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则

①最好选用盐酸和__________两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

a．NaOH溶液　　　　 b．氨水　　　　　　 c．CO2　　　　　　 d．HNO3

②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：___________________。

（3）已知10-2.7=2×10-3、10-3.7=2×10-4，则25℃时，反应Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+

的平衡常数K=____________。如何检验Fe3+是否沉淀完全____________（回答操作方法，不需设计所用仪器）。

（4）①写出生成草酸钇沉淀的化学方程式_________________________；

②若H2C2O4和湿润的KClO3混合加热到60℃可制得国际公认的高效含氯消毒剂ClO2，写出反应中氧化剂和氧化产物的物质的量之比_________________________。在热水中ClO2会发生反应生成Cl2和HClO2，写出反应的化学方程式____________________。

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（10分）稀土元素是周期表中IIIB族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（Y₂FeBe₂Si₂O₁₀），以此矿石为原料生产氧化钇（Y₂O₃）的主要流程如下：

已知：①有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

②在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。

（1）钇矿石（Y₂FeBe₂Si₂O₁₀）的组成用氧化物的形式可表示为▲ 。

（2）欲从Na₂SiO₃和Na₂BeO₂的混合溶液中制得Be(OH)₂沉淀。则

①最好选用盐酸、▲ （填字母）两种试剂，再通过必要的操作即可实现。

a．NaOH溶液     b．氨水       c．CO₂气      d．HNO₃

②写出Na₂BeO₂与足量盐酸发生反应的离子方程式：▲ 。

（3）为使Fe³⁺沉淀完全，须用氨水调节pH = a，则a应控制在▲ 的范围内；检验Fe³⁺是否沉淀完全的操作方法是▲ 。

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稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：

已知：I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：

Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。

（1）钇矿石（Y2 FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为　　　　　　　　　　 。

（2）欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则

①最好选用盐酸和下列选项中的　　　　　 试剂（填字母代号），

a．NaOH溶液　　 b．氨水　　 c．CO2气　　 d．HNO3

再通过　　　　 操作方可实现（填实验操作名称）。

②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在　　　　　　　　　　　　

的范围内；继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　 ，溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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(1)钇（Y）是激光材料和超导材料中的重要元素。其钇矿石成分是Be₂YxFeSi_2O10。该矿石与过量烧碱共熔后，加水溶解，所得沉淀中有Y(OH)₃和Fe₂O₃（已知在空气中熔化时矿石中只有Fe由＋2价变成＋3价），则x等于_______，若改用氧化物的形式表示其组成，则化学式为_______________。

（2）把SO₂通入Fe(NO₃)₃溶液中，溶液由棕黄色变为浅绿色，但立即又变为棕黄色，此时若滴入BaCl₂溶液，则会产生白色沉淀。在上述变化过程中

溶液由棕黄色变为浅绿色用离子方程式表示为______________________________，后又由浅绿色变为棕黄色的离子方程式为______________________________。

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硼、磷元素在化学中有很重要的地位，硼、磷及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。回答下列问题。

（1）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。下图是磷化硼晶体的晶胞示意图，则磷化硼的化学式为_____，该晶体的晶体类型是_______。

（2）硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体，层内的H3BO3分子间通过氢键相连[如下图]。

①硼酸分子中B最外层有_______个电子，1molH3BO3的晶体中有_______mol氢键。

②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O，它电离生成少量[B(OH)4]－和H＋离子。则硼酸为____________元酸，[B(OH)4]－含有的化学键类型为________。

（3）四(三苯基膦)钯分子结构如图:

P原子以正四面体的形态围绕在钯原子中心上，钯原子的杂化轨道类型为_____；判断该物质在水中溶解度并加以解释________。该物质可用于如图所示物质A的含成。物质A中碳原子杂化轨道类型有_______个；一个A分子中手性碳原子数目为_____。

（4）在图示中表示出四（三苯基膦）钯分子中配位键____________

（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为acm，则该晶体中距高最近的两个阳离子核间的距离为_______(用合有a的代数式表示)。在一定温度下，Ni0晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为_______g（氧离子的半径为1.40×10-10m，令≈l.7）。

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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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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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YBa2Cu8Ox(Y为元素钇)是一种重要超导材料，下列关于的说法正确的是

A．原子核内中子数少于质子数　　　　 　　 B．属于第4周期的金属元素

C．原子的核外电子数是50　　　　　　　　 D．和的化学性质相同

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（8分）【化学－物质结构与性质】

硼元素在化学中有很重要的地位，硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域应用。

（1）三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体，其分子的立体构型为________，B原子的杂化类型为________。

（2）磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料，它可用作金属的表面保护层。下图示意的是磷化硼的晶体结构单元，则磷化硼的化学式为________，微粒间存在的作用力为________。

（3）正硼酸（H₃BO₃）是一种片层状结构白色晶体，层内的H₃BO₃分子间通过氢键相连（如下图）。

①硼酸分子中B最外层有________个电子，1 mol H₃BO₃的晶体中有________ mol氢键。

②硼酸溶于水应生成弱电解质一水合硼酸H₂OB（OH）₃，它电离生成少量[B（OH）₄]^－ 和的H^＋ 离子。则硼酸为________元酸， [B（OH）₄]^－含有的化学键类型为________。

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