【題目】鈷元素是三元鋰離子電池陽極材料的重要成分。請(qǐng)回答下列問題：

(1)鈷元素在周期表中的位置是______________。

(2)已知第四電離能大�。�I4(Fe)＞ I4 (Co)，從原子結(jié)構(gòu)的角度分析可能的原因是__________。

(3)Cu2Cl22CO2H2O是一種配合物，其結(jié)構(gòu)如圖所示：

①該配合物中氯原子的雜化方式為______。

②該配合物中，CO作配體時(shí)配位原子是C而不是O的原因是______。

(4)某種鈾氮化物的晶體結(jié)構(gòu)是NaCl型。NaCl的Bom-Haber循環(huán)如圖所示。已知：元素的一個(gè)氣態(tài)原子獲得電子成為氣態(tài)陰離子時(shí)所放出的能量稱為電子親和能。下列有關(guān)說法正確的是__(填標(biāo)號(hào))。

a、Cl-Cl鍵的鍵能為119.6kJ/mol b、Na的第一電離能為603.4kJ/mol

c、NaCl的晶格能為785.6kJ/mol d、Cl的第一電子親和能為348.3kJ/mol

(5)碲化鋅晶體有兩種結(jié)構(gòu)，其中一種晶胞結(jié)構(gòu)如圖：

若與Zn距離最近的Te原子間距為a pm，則晶體密度為__________g/cm3。

【答案】第四周期Ⅷ Co失去的是3d6上的一個(gè)電子，而Fe失去的是半充滿狀態(tài)3d5上的一個(gè)電子，故Fe需要的能量較高 sp3 電負(fù)性C＜O，C對(duì)孤電子對(duì)的吸引力較弱，更容易給出孤電子對(duì) cd

【解析】

根據(jù)原子的電子層數(shù)及其價(jià)電子數(shù)確定元素在周期表中的位置。根據(jù)原子及其離子的價(jià)電子排布分析其電離能的相對(duì)大小。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論分析原子的雜化類型。根據(jù)電負(fù)性的大小分析配合物中的配位原子。分析表中數(shù)據(jù)并結(jié)合相關(guān)概念判斷有關(guān)變化中能量變化。根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析晶體的化學(xué)式并進(jìn)行相關(guān)計(jì)算。

(1)鈷是27號(hào)元素，其有4個(gè)電子層，其價(jià)電子排布式為3d74s2，因此，其在周期表中的位置是第四周期Ⅷ族。

(2)Fe的價(jià)電子排布式為3d64s2，其失去3個(gè)電子后變?yōu)檩^穩(wěn)定的半充滿結(jié)構(gòu)3d5，而Co的價(jià)電子排布式為3d74s2，其失去3個(gè)電子后變?yōu)?/span>3d6。因此，從原子結(jié)構(gòu)的角度分析I4(Fe)＞ I4 (Co)的可能原因是：Co失去的是3d6上的一個(gè)電子，而Fe失去的是半充滿狀態(tài)3d5上的一個(gè)電子，故Fe需要的能量較高。

(3)由Cu2Cl22CO2H2O的結(jié)構(gòu)可知：

①該配合物中氯原子均形成2個(gè)σ鍵，另外每個(gè)氯原子還有2個(gè)孤電子對(duì)，故其價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，其雜化方式為sp3。

②CO分子中的C原子和O原子均有孤電子對(duì)，但是O元素的電負(fù)性大于C元素，故O原子對(duì)孤電子對(duì)的吸引力更強(qiáng)，因此，該配合物中，CO作配體時(shí)配位原子是C而不是O的原因是：電負(fù)性C＜O，C對(duì)孤電子對(duì)的吸引力較弱，更容易給出孤電子對(duì)（用于形成配位鍵）。

(4)a、由圖中信息可知，Cl2(g)=Cl(g)的H=119.6kJ/mol，因此， Cl-Cl鍵的鍵能為239.2kJ/mol ，a不正確；

b、由圖中信息可知，Na(g)=Na+(g)+e-的H=495.0kJ/mol，因此， Na的第一電離能為603.4kJ/mol，b不正確；

c、由圖中信息可知，Cl-(g)+ Na+(g)= NaCl(s)的H= -785kJ/mol，因此，NaCl的晶格能為785.6kJ/mol，c正確；

d、由圖中信息可知，Cl(g) +e-=Cl-(g) 的H= -348.3kJ/mol，因此，Cl的第一電子親和能為348.3kJ/mol，d正確。

綜上所述，有關(guān)說法正確的是cd。

(5)由碲化鋅晶體的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖可知，其晶胞結(jié)構(gòu)與金剛石相似，Te原子堆積方式為面心立方最密堆積，Zn距離最近的Te原子間距為體對(duì)角線長度的，高晶胞參數(shù)（即該晶胞的邊長）為x，則晶胞的體對(duì)角線長度為，x=4a pm，故x= pm，晶胞的體積為x3=。該晶胞中占有4個(gè)Te原子和4個(gè)Zn原子，則晶胞的質(zhì)量為。因此，該晶體密度為 g/cm3。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】某課外活動(dòng)小組用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試回答下列問題：

(1) 若開始時(shí)開關(guān)K與a連接，則A極的電極反應(yīng)式為______________________________。

(2) 若開始時(shí)開關(guān)K與b連接，總反應(yīng)的離子方程式為________________________________。

(3) 有關(guān)上述實(shí)驗(yàn)(2)的下列說法，正確的是（填序號(hào)）_________。

①溶液中Na+向A極移動(dòng)

②從A極處逸出的氣體能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍(lán)

③反應(yīng)一段時(shí)間后加適量鹽酸可恢復(fù)到電解前電解質(zhì)的濃度

④若標(biāo)準(zhǔn)狀況下B極產(chǎn)生2.24 L氣體，則溶液中轉(zhuǎn)移0.2 mol電子

(4) 該小組同學(xué)認(rèn)為，如果模擬工業(yè)上離子交換膜法制燒堿的方法，那么可以設(shè)想用如圖裝置電解硫酸鉀溶液來制取氫氣、氧氣、硫酸和氫氧化鉀。

①該電解槽的陽極反應(yīng)式為____________________________。

②制得的氫氧化鉀溶液從出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）______導(dǎo)出。

③若將甲醇和氫氧化鉀溶液組合為甲醇燃料電池，則電池負(fù)極的電極反應(yīng)式為_____________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】第ⅤA族元素的原子R與A原子結(jié)合形成RA3氣態(tài)分子，其立體結(jié)構(gòu)呈三角錐形。RCl5在氣態(tài)和液態(tài)時(shí)，分子結(jié)構(gòu)如圖所示，下列關(guān)于RCl5分子的說法中正確的是（ ）

A. 每個(gè)原子都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)

B. 鍵角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°幾種

C. RCl5受熱后會(huì)分解生成分子RCl3，RCl5和RCl3都是極性分子

D. 分子中5個(gè)R—Cl鍵鍵能不相同

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列可設(shè)計(jì)成原電池的化學(xué)反應(yīng)是（ ）

A. H2O(l)＋CaO(s)=Ca(OH)2(s)

B. Ba(OH)2·8H2O＋2NH4Cl=BaCl2＋2NH3·H2O＋8H2O

C. 2KClO32KCl＋3O2↑

D. CH4(g)＋2O2(g) CO2(g)＋2H2O(l)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】下列各反應(yīng)對(duì)應(yīng)的離子方程式正確的是

A.向100 mL 0.12 mol·L1的Ba(OH)2溶液中通入0.02 mol CO2： Ba2++3OH+2CO2=+BaCO3↓+H2O

B.向Ca(OH)2溶液中加入過量的NaHCO3溶液：Ca2++2OH+2=CaCO3↓++2H2O

C.硫酸氫鈉與氫氧化鋇兩種溶液反應(yīng)后溶液恰好呈中性：H+++Ba2++OH=BaSO4↓+H2O

D.向含0.1 mol NaOH和0.2molNa2CO3的溶液中加入1L0.4 mol·L1稀鹽酸：OH++3H+=CO2↑+2H2O

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲醇、二甲醚(CH3OCH3) 既是重要的化工原料，又是可再生能源，具有開發(fā)和應(yīng)用廣闊前景。

（1）合成二甲醚的反應(yīng)原理為2CO(g)＋4H2(g)CH3OCH3(g)＋H2O(g)。

①該反應(yīng)能夠自發(fā)進(jìn)行的原因是_______。

②若容器的體積恒定不變，CO、H2起始通入量分別為2 mol、4 mol，充分反應(yīng)后達(dá)到平衡。下列措施既可以提高反應(yīng)速率又可以提高CO的轉(zhuǎn)化率是_______。

a．升高溫度 b．使用更高效的催化劑

c．充入He，使體系總壓強(qiáng)增大 d．縮小體積增大壓強(qiáng)

（2）工業(yè)上合成甲醇的化學(xué)方程式為CO(g)＋2H2(g)CH3OH(g) ΔH＝－91 kJ·mol－1

①已知某些化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表，則x＝_______。

化學(xué)鍵

C－H

H－H

C－O

C≡O(shè)

O－H

鍵能/ kJ·mol-1

a

b

c

x

d

②在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)恒壓容器中分別充入a mol CO和2a mol H2合成甲醇，三個(gè)容器的溫度分別為T1、T2、T3。若實(shí)驗(yàn)測得反應(yīng)均進(jìn)行到t min時(shí)，三個(gè)容器中CO的體積分?jǐn)?shù)如圖所示，此時(shí)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)容器中一定達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的是_____。若反應(yīng)達(dá)到平衡，三個(gè)容器中v(CH3OH)逆最大的是____。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】燃煤煙氣中含有大量的二氧化硫，進(jìn)行脫硫處理可以減少環(huán)境污染，變廢為寶。

（1）H2還原法是處理燃煤煙氣中SO2的方法之一。已知：2H2S(g)＋SO2(g)＝3S(s)＋2H2O(l) ΔH=a kJ·mol－1；H2S(g)＝H2(g)＋S(s) ΔH=b kJ·mol－1；H2O(l)＝H2O(g) ΔH=c kJ·mol－1；寫出SO2(g)和H2(g)反應(yīng)生成S(s)和H2O(g)的熱化學(xué)方程式：_______。

（2）新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（ZnFe2Ox）能使工業(yè)廢氣中酸性氧化物分解除去，若2 mol ZnFe2Ox與足量SO2可生成2 mol ZnFe2O4和1.0 mol S，則x＝_______。

（3）一種以銅作催化劑脫硫有如下兩個(gè)過程：

①在銅的作用下完成工業(yè)尾氣中SO2的部分催化氧化，所發(fā)生反應(yīng)為：2SO2＋2n Cu＋(n＋1)O2＋(2－2 n)H2O＝2n CuSO4＋(2－2n) H2SO4，吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2L SO2，被SO2還原的O2的質(zhì)量為______g。

②利用如所示電化學(xué)裝置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生。寫出裝置內(nèi)所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式______；若用甲烷燃料電池作電源（電解質(zhì)溶液呈堿性），負(fù)極的反應(yīng)式為_______。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】大馬酮是一種主要用于高級(jí)化妝品和食品的香料，可通過以下方法合成：

（1）E→F的反應(yīng)類型為________。

（2）物質(zhì)A具有順反異構(gòu)，寫出A的順式結(jié)構(gòu)：_______。

（3）寫出同時(shí)滿足下列條件的大馬酮的一種同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式：_______。

①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

②含有苯環(huán)，分子中有4種不同化學(xué)環(huán)境的氫

（4）請(qǐng)以為原料制備，寫出制備的合成路線流程圖（無機(jī)試劑任用，合成路線流程圖示例見本題題干）________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】為了檢驗(yàn)硫酸銨的熱分解產(chǎn)物，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置。

回答下列問題：

(1)裝置A中玻璃絲的作用是________。

若在時(shí)加熱，B中濕潤的紅色石蕊試紙變藍(lán)，則有________(填化學(xué)式產(chǎn)生；若C中盛放溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，________(填“能”或“不能”說明分解產(chǎn)物中有，理由是________________；若要檢驗(yàn)是否有產(chǎn)生，C中應(yīng)盛放的試劑是________。

(2)若在A中裝入，按下圖連接，在時(shí)加熱至完全分解。

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，為防止倒吸，正確的操作是________。

濃硫酸吸收的氣體是________填化學(xué)式。

若D中增重，E中增重，F中收集的氣體為已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況，分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。已知分解產(chǎn)物中沒有

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