【題目】硫、鈷及其相關化合物用途非常廣泛。回答下列問題:
(1)基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為________,第四電離能I4(Co) < I4(Fe),其原因是______________________________;Co 與Ca同周期且最外層電子數(shù)相同,單質(zhì)鈷的熔沸點均比鈣大,其原因是___________________________________________________.
(2)單質(zhì)硫與熟石灰加熱產(chǎn)物之一為CaS3,S32-的幾何形狀是_______,中心原子雜化方式是_______,與其互為等電子體的分子是_______ (舉1例)。
(3)K 和Na位于同主族,K2S的熔點為840℃,Na2S的熔點為950℃,前者熔點較低的原因是___________________________________________________________________ 。
(4)S與O、Se、Te位于同一主族,它們的氫化物的沸點如圖所示,沸點按圖像所示變?yōu)榈脑蚴?/span>_______ 。
(5)鈷的一種化合物晶胞結構如下圖所示。
①已知A點的原子坐標參數(shù)為為(0,0,0),B點為(1/2,0,1/2),則C點的原子坐標參數(shù)為_____。
②已知晶胞參數(shù)為a=0.5485nm,則該晶體的密度為_____g/cm3(列出計算表達式即可)。
【答案】 鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子 鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強 V形 sp3 OF2或Cl2O K的離子半徑比Na的離子半徑大,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小 H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2Se及H2S的結構相似,相對分子質(zhì)量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高 (1/2,1/2,1/2) 155÷[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]
【解析】
(1)Co是27號元素,核外有27個電子,基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為;因為鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子;鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強,所以單質(zhì)鈷的熔沸點均比鈣大;
(2)S32-的中心原子雜化方式為sp3,幾何形狀是V形,與S32-互為等電子體的分子是OF2或Cl2O;
(3)K+的離子半徑比Na+的離子半徑大,Na2S形成的離子鍵比K2S的離子鍵強,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小;
(4)H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2Se及H2S的結構相似,相對分子質(zhì)量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高;
(5)C點在體心點的原子坐標參數(shù)為(1/2,1/2,1/2);
(6)根據(jù)密度的公式進行計算。
(1)Co是27號元素,核外有27個電子,位于元素周期表第四周期,第Ⅷ族,分四層排布,依據(jù)構造原理,其電子排布式為[Ar]3d74s2,所以基態(tài)Co原子價電子軌道排布式為;因為鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子,所以第四電離能I4(Co)<I4(Fe);鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強,所以單質(zhì)鈷的熔沸點均比鈣大;故答案為:;鐵失去的是較穩(wěn)定的3d5的一個電子,而鈷失去的是3d6上的一個電子;鈷的原子半徑比鈣小,價電子數(shù)比鈣多,鈷的金屬鍵比鈣中金屬鍵強。
(2)因為CaS3是離子晶體,S32-的形成的孤電子對數(shù)目:(6+2-2×2)/2=2,形成σ鍵的數(shù)目為2,中心原子雜化方式為sp3,幾何形狀是V形,等電子體是指價電子總數(shù)和原子總數(shù)相同的分子、離子或原子,所以與S32-互為等電子體的分子是OF2或Cl2O,故答案為:V形,sp3,OF2或Cl2O。
(3)K和Na位于同主族,K+的離子半徑比Na+的離子半徑大,Na2S形成的離子鍵比K2S的離子鍵強,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小,所以K2S的熔點比Na2S的熔點低,故答案為:K的離子半徑比Na的離子半徑大,K2S的晶格能比Na2S的晶格能小。
(4)S與O、Se、Te位于同一主族,由圖可知它們氫化物的沸點是H2O>H2Te>H2Se>H2S,其原因是H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2Se及H2S的結構相似,相對分子質(zhì)量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高,故答案為:H2O分子間存在較強的氫鍵,其它三種不含,所以沸點最高,而H2Te、H2Se及H2S的結構相似,相對分子質(zhì)量不斷增大,范德華力不斷增強,所以沸點不斷升高。
(5)已知A點的原子坐標參數(shù)為(0,0,0),B是面心上的點,坐標參數(shù)B點為(1/2,0,1/2),C是體心上的點,以C點分別向三個面做垂線,數(shù)值分別距離A點為1/2,所以C點在體心點的原子坐標參數(shù)為(1/2,1/2,1/2),故答案為:(1/2,1/2,1/2)。
(6)根據(jù)晶胞可知:Ti位于立方體的頂點,O位于立方體面心,Co位于立方體體心,化學式為8×1/8=1個Ti,1/2×6=3個O,一個Co,所以化學式為TiCoO3,取1mol的晶胞,則1mol晶胞的質(zhì)量為:48+16×3+59=155(g),1mol晶體含有NA個晶胞,因為晶胞參數(shù)為a=0.5485nm=0.5485×10-7cm,則一個晶胞的體積為V=a3cm3,其密度為=m/V=M/(NAa3),所以晶體的密度為155/[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]g/cm3,故答案為:155/[6.02×1023×(0.5485×10-7)3]。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列對于“摩爾”的說法和理解正確的是( )
A.摩爾是國際科學界建議采用的一種物理量
B.摩爾可以把物質(zhì)的宏觀數(shù)量與微觀粒子的數(shù)量聯(lián)系起來
C.國際上規(guī)定,0.012 kg碳原子所含有的碳原子數(shù)目為1 mol
D.摩爾是物質(zhì)的量的單位,簡稱摩,符號為mol
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】H2S是一種劇毒氣體,如圖為質(zhì)子膜H2S燃料電池的示意圖,可對H2S廢氣資源化利用。下列敘述錯誤的是
A. a是負極,電池工作時,電子的流動力向是:電極a-負載一電極b-質(zhì)子膜一電極a
B. 電池工作時,化學能轉化為電能和熱能
C. 電極b上發(fā)生的電極反應式為O2+ 4e-+4H+=2H2O
D. 當電路中通過4mol電子時,有4molH+經(jīng)質(zhì)子膜進入正極區(qū)
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】鈷被譽為戰(zhàn)略物資,有出色的性能和廣泛的應用。以水鈷礦 (主要成分為Co2O3、CoO、CuO、Fe2O3、CaO、MgO、NiO和SiO2等)為原料制備CoCl2·6H2O的工藝流程如圖所示:
回答下列問題:
Ⅰ.“酸浸”
(1)鈷的浸出率隨酸浸時間、溫度的變化關系如下圖所示。綜合考慮成本,應選擇的最佳工藝條件為______、______;濾渣A的主要成分為_______。
(2)Co2O3與濃硫酸反應生成CoSO4,化學方程式為__________________
Ⅱ.“凈化除雜”分三步完成:
(3)除鐵:加入適量Na2SO4固體,析出淡黃色晶體黃鈉鐵礬Na2Fe6(SO4)4(OH)12離子方程式為__________________。
(4)除鈣、鎂:加入適量NaF,當Mg2+恰好完全被除去(離子濃度等于10-5mol/L)時,c(Ca2+)=__________(兩位有效數(shù)字,Ksp(MgF2)=7.4×10-11,Ksp(CaF2)=1.5×10-10)
(5)除銅:加入適量Na2S2O3,發(fā)生反應2CuSO4+2Na2S2O3+2H2O=Cu2S↓+S↓+2Na2SO4+2H2SO4,該反應的還原產(chǎn)物為___________
Ⅲ.“萃取和反萃取”
(6)“水相C”中的主要溶質(zhì)是Na2SO4和________(寫化學式)。
(7)實驗室稱取100g原料(含鈷11.80%),反萃取時得到濃度為0.036mol/L的CoCl2溶液5L,忽略損耗,鈷的產(chǎn)率=____(產(chǎn)率=產(chǎn)物中元素總量/原料中該元素總量×100%)。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知某有機化合物的結構式和立體模型如下:
解決有機分子結構問題的最強有力手段是核磁共振。下圖是計算機軟件模擬出的該物質(zhì)的1H核磁共振譜圖(單位是ppm):
試回答下列問題:
(1)與立體模型相比,結構式中的Et表示__________(填名稱),該有機物的分子式為______________。
(2)該分子中共有__________種化學環(huán)境不同的氫原子,化學環(huán)境相同的氫原子最多有________個,最少有________個。
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】可逆反應2NO22NO+O2在恒容密閉容器中反應,不能判斷此反應達到最大限度的標志是( )
A. 單位時間內(nèi)生成n mol O2 的同時,生成2n molNO2 B. 混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再改變
C. 混合氣體的顏色不再改變 D. NO2, NO, O2的速率之比是2:2:1
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科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】向濃鹽酸中加入濃硫酸時,會有白霧生成。下列敘述與該現(xiàn)象無關的是( )
A.濃硫酸具有脫水性
B.濃硫酸具有吸水性
C.濃鹽酸具有揮發(fā)性
D.氣態(tài)溶質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而降低
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