题目内容

15．钼是我国丰产元素，钼钢是制火箭发动机，核反应堆重要材料．
（1）钼元素原子序数为42，请写出它的核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1；在周期表中，处在第五周期ⅥB族．
（2）钼金属晶格类型属体心立方晶格，原子半径为136pm，相对原子质量为95.94，则该晶体钼的密度为10.3g/cm3；晶体的空间利用率为68%；
（3）钼能形成六核簇何物，如一种钼含卤离子[Mo6Cl8]4+，6个钼形成八面体骨架，氯原子以三桥基与钼原子相连，则该离子中8个Cl-的空间构型为立方体；
（4）辉钼矿是最重要的钼矿（其成分主要为MoS2），它在403K，202650Pa下，跟苛性碱溶液反应，钼则以MoO42-体型进入溶液，硫也氧化进入溶液，写出该反应的离子方程式：MoS2+9O2+12OH-=2MoO42-+4SO42-+6H2O；
（5）在密闭容器中，用稀硝酸来溶解辉钼矿，氧化条件在423-523K，1114575-1823850Pa氧压下进行，反应结果钼以钼酸形成存在（钼酸不溶于硫酸），而硝酸几乎没有消耗，相当于催化剂，请用化学方程式加以解释：MoS2+6HNO3=H2MoO4↓+2H2SO4+6NO↑，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO．

分析 （1）钼是42号元素，根据原子核外电子排布规律书写核外电子排布式，钼核外有5个电子层，价电子数为6；
（2）钼金属晶格类型属体心立方晶格，所以每个晶胞中含有钼原子数为1+$8×\frac{1}{8}$=2，$ρ=\frac{m}{V}$计算密度，根据空间利用率=$\frac{钼原子的总体积}{晶胞体积}$×100%计算晶体的空间利用率；
（3）一种钼含卤离子[Mo6Cl8]4+，6个钼形成八面体骨架，氯原子以三桥基与钼原子相连，结构图为，据此判断；
（4）根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式；
（5）用稀硝酸来溶解辉钼矿，硝酸被还原成一氧化氮，一氧化氮又可以被氧气氧氧化，生成二氧化氮溶于水又形成硝酸．

解答 解：（1）钼是42号元素，根据原子核外电子排布规律可知其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1，钼核外有5个电子层，价电子数为6，所以钼处于元素周期表中第五周期第ⅥB族，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s24p64d55s1；五；ⅥB；
（2）钼金属晶格类型属体心立方晶格，所以每个晶胞中含有钼原子数为1+$8×\frac{1}{8}$=2，在体心立方晶格钼原子的半径为晶胞体对角线的$\frac{1}{4}$，钼原子半径为136pm，所以晶胞的边长为$\frac{4×136}{\sqrt{3}}$pm，则密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{2×95.94}{6.02×1{0}^{23}}}{（\frac{4×136}{\sqrt{3}}{×1{0}^{-10}）}^{3}}$g/cm3=10.3g/cm3，空间利用率=$\frac{钼原子的总体积}{晶胞体积}$×100%=$\frac{2×\frac{4}{3}π（136pm）^{3}}{（\frac{4×136}{\sqrt{3}}pm）^{3}}$100%=68%，
故答案为：10.3g/cm3；68%；
（3）一种钼含卤离子[Mo6Cl8]4+，6个钼形成八面体骨架，氯原子以三桥基与钼原子相连，结构图为，所以该离子中8个Cl-的空间构型为立方体，
故答案为：立方体；
（4）根据元素守恒和电荷守恒可知，MoS2与苛性碱溶液反应的离子方程式为MoS2+9O2+12OH-=2MoO42-+4SO42-+6H2O，
故答案为：MoS2+9O2+12OH-=2MoO42-+4SO42-+6H2O；
（5）用稀硝酸来溶解辉钼矿，硝酸被还原成一氧化氮，一氧化氮又可以被氧气氧氧化，生成二氧化氮溶于水又形成硝酸，反应过程中的化学方程式为MoS2+6HNO3=H2MoO4↓+2H2SO4+6NO↑，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，
故答案为：MoS2+6HNO3=H2MoO4↓+2H2SO4+6NO↑，2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO．

点评 本题主要考查了核外电子排布、元素周期表、晶胞的计算、晶胞的结构、离子反应、氧化还原反应等知识，难度较大，对学生的空间想象力和物质结构的基础知识要求较高．

练习册系列答案
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12．某烃A的相对分子质量为84．回答下列问题：
（1）下列物质与A以任意比例混合，若总物质的量一定，充分燃烧消耗氧气的量不相等的是（填序号）b．a．C7H12O2      b．C6H14    c．C6H14O      d．C7H14O3
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①A的结构简式为；名称是2，3-二甲基-2-丁烯．
②A在一定条件下能发生加聚反应，写出该反应的化学方程式n（CH3）2C=C（CH3）2$\stackrel{一定条件}{→}$．
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6．著名主持人柴静自费拍摄的《穹顶之下》讲述了雾霾对人类的影响．我国已有100多座大中城市不同程度地出现了雾霾天气，覆盖了我国将近一半的国土．随着大气污染的日趋严重．国家拟定于“十二五”期间，将二氧化硫（SO2）排放量减少8%，氮氧化物（NO2）排放量也要大幅减少．

Ⅰ．工业上采用碘循环工艺吸收SO2，具体流程如下：
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   CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2
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则△H2=-1160kJ•mol-1．
Ⅲ．为减少二氧化碳的排放．对二氧化碳进行如下处理．
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   ①能说明该反应已达到平衡状态的是AB．
    A．CO2的体积分数在混合气体中保持不变
    B．混合气体的平均相对分子质量不随时间的变化而变化
    C．单位时间内每消耗1.2molH2，同时生成0.4molH2O
    D．反应中H2O与CH3OH的物质的量浓度之比为1：1，且保持不变
  ②计算温度下此反应的平衡常数K=0.20．
（2）某甲醇燃料电池原理如图1所示．
   ①pb（a）电极的电极反应式为CH3OH-6e-+H2O=CO2+6H+．
   ②用上述甲醇燃料电池做电源．用图3装置电解跑题硫酸铜溶液若在图2中Pt电极上生成64g铜，则图2中Pt（b）电极上需要消耗标准状况下空气（O2的体积分数20%）的体积为56L．
3．已知某反应为：

（1）1molM完全燃烧需要9.5molO2．．
（2）有机物N不可发生的反应为C：
A．氧化反应　      B．取代反应　  C．消去反应
D．还原反应        E．加成反应
（3）M有多种同分异构体，其中能使FeCl3溶液显紫色、苯环上只有两个取代基、无环物质的同分异构体有6种．
（4）物质N与H2反应生成的P（结构简式为）发生缩聚反应产物的结构简式为；P物质的钠盐在适当条件下氧化为芳香醛Q，则Q与银氨溶液发生反应的化学方程式为．
（5）有机物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的转化关系为：Ⅰ$→_{浓硫酸、△}^{-H_{2}O}$Ⅱ$\stackrel{催化剂}{→}$Ⅲ
有机物Ⅱ的结构简式为；A、B可以发生类似①的反应生成有机物Ⅰ，则该反应的化学方程式为．
10．CO的应用和治理是当今社会的热点问题．
（1）CO能导致镍系催化剂中毒，工业上常用SO2除去原料气中少量CO，生成物为固体S和CO2．写出该反应的化学方程式为2CO+SO2=2CO2+S．
（2）上述反应中，每减少2.24L气体（标准状况下），转移电子数为0.4NA．
CO工业上可用于高炉炼铁，发生如下反应：$\frac{1}{3}$Fe2O3（s）+CO（g）?$\frac{2}{3}$Fe（s）+CO2（g），
已知该反应在不同温度下的平衡常数如表：
温度/℃100011501300
平衡常数4.03.73.5
（3）下列说法不正确的是cd（选填序号）
a．该反应是一个放热反应
b．该反应的平衡常数表达式是K=$\frac{c（C{O}_{2}）}{c（CO）}$
c．其他条件不变，向平衡体系充入CO2气体，K值减小
d．当K值等于1时，反应达到平衡
（4）欲提高CO的平衡转化率，促进Fe2O3的转化，可采取的措施是a（选填序号）
a．及时吸收或移出CO2        
b．增大反应体系的压强
c．用更高效的催化剂  
d．粉碎矿石，增大接触面积
高炉炼铁产生的废气中的CO可进行回收，使其在一定条件下和H2反应制备甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）+Q
（5）从上图可以看出，反应开始到平衡，反应速率v（H2）=0.15mol/（L•min）．
（6）甲醇氧化可生成甲酸，能使0.1mol/L的甲酸溶液的电离度与pH值都增大的是ad（选填序号）
a．加水稀释    b．加入少量甲酸钠固体   c．通氯化氢    d．加入少量苛性钠固体．
20．由于乙醇无毒，可再生人们对乙醇燃料电池的研究产生了兴趣．如图所示为某种乙醇燃料电池的工作原理，下列说法正确的是（　　）
A．Y极的电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-
B．电池放电时，H+由Y极区流向X极区
C．每消耗1mol乙醇，转移电子4mol
D．用该电池做电源电解精炼铜，X极应与粗铜连接
7．有a、b、c、d四种金属．将a与b用导线接起来，浸入电解质溶液中，b不易腐蚀．将a、d分别投入等浓度的盐酸中，d比a反应强烈．将铜浸入b的盐溶液里，无明显变化．如果把铜浸入c的盐溶液里，有金属c析出．据此判断它们的活动性顺序由强到弱的为（　　）
A．a＞c＞d＞bB．d＞a＞b＞cC．d＞b＞a＞cD．b＞a＞d＞c
4．76.8克铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后共收集到NO2 和NO混合气体22.4L（标准状况），则参加反应的HNO3的物质的量是3.4mol．
5．下列装置属于原电池的是（　　）
A．B．C．D．

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