题目内容
【题目】2019年10月1日，在庆祝中华人民共和国成立70周年的阅兵仪式上，最后亮相的DF-31A洲际战略导弹是我国大国地位、国防实力的显著标志。其制作材料中包含了Fe、Cr、Ni、C等多种元素。回答下列问题：
（1）基态铁原子的价电子排布式为__。
（2）与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素，可能位于周期表中的__区。
（3）实验室常用KSCN溶液、苯酚（
）检验Fe3+。其中N、O、S的第一电离能由大到小的顺序为__（用元素符号表示），苯酚中碳原子的杂化轨道类型为__。
（4）铁元素能与CO形成Fe(CO)5。羰基铁[Fe(CO)5]可用作催化剂、汽油抗爆剂等。1molFe(CO)5分子中含__molσ键，与CO互为等电子体的一种离子的化学式为__。
（5）碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60分子占据顶点和面心处，K+占据的是C60分子围成的__空隙和__空隙（填几何空间构型）；若C60分子的坐标参数分别为A(0，0，0)，B(
，0，)，C(1，1，1)等，则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为__。
（6）Ni可以形成多种氧化物，其中一种NiaO晶体晶胞结构为NaCl型，由于晶体缺陷，a的值为0.88，且晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+，则晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为__，晶胞参数为428pm，则晶体密度为__g/cm3（NA表示阿伏伽德罗常数的值，列出表达式）。
【答案】3d64s2 s、ds N＞O＞S sp2杂化 10 CN-或C22- 正四面体 正八面体 (
，，) 8：3 
【解析】
(1)铁为26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2；
(2)Cr为24号元素，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，最外层电子数为1；
(3)同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；苯和苯酚均为平面结构；
(4)配合物中碳原子不存在孤对电子，σ键数为2，即1个Fe (CO)5分子含10个σ键；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体；
(5)根据图知，K+占据的是C60围成的正四面体空隙和正八面体空隙，若C60分子的原子坐标参数分别为A(0，0，0)，B(
，0，)，C(1，1，1)等，说明该晶胞的棱长是1，则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的；
(6)根据NiaO中化合价代数和为零可求得晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比；NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，有4个“NiaO”，再根据ρ=
计算。
(1)铁为26号元素，基态铁原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，则价层电子排布式为3d64s2；
(2)Cr为24号元素，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，最外层电子数为1，与Cr同周期且基态原子最外层电子数相同的元素有钾和铜，二者分别位于s区和ds区；
(3)同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小即第一电离能O＞S，氮元素2p能级处于半满稳定状态，能量低，氮元素的第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能，所以第一电离能 N＞O＞S；苯酚为苯上的一个H原子被OH取代而成，苯和苯酚均为平面结构，C原子采取sp2杂化；
(4)配合物中碳原子不存在孤对电子，σ键数为2，1个Fe (CO)5分子含10个σ键，则1mol Fe(CO)5分子中含10molσ键；原子数目相等、价电子总数相等的微粒互为等电子体，与CO互为等电子体的离子有CN、C22等；
(5)碳的一种同素异形体的晶体可采取非最密堆积，然后在空隙中插入金属离子获得超导体。如图为一种超导体的面心立方晶胞，C60分子占据顶点和面心处，由C60分子围成的构型分别为正四面体和正八面体，则K+占据的是C60分子围成的正四面体和正八面体的空隙中；若C60分子的坐标参数分别为A(0，0，0)，B(，0，)，C(1，1，1)等，说明该晶胞的棱长是1，则距离A位置C60分子最近的K+为形成的正四面体体心上的，为晶胞棱长的
，则距离A位置最近的阳离子的原子坐标参数为(，，)；
(6)设晶体中Ni2+与Ni3+的最简整数比为x：y，根据NiaO中化合价代数和为零可知：
×0.88=2，解得x：y=8：3；NiaO晶体的晶胞结构为NaCl型，所以每个晶胞中含有4个O原子，有4个“NiaO”，则晶体密度=
=
gcm-3。
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【题目】利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污
泥中Cr(Ⅲ)的处理工艺流程如下：
已知：①硫酸浸取液中的金属离子主要是Cr3+，其次是Fe3+、Al3+、Ca2+和Mg2+。
②常温下，部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下：
阳离子 | Fe3+ | Mg2+ | Al3+ | Cr3+ |
沉淀完全时的pH | 3.7 | 11.1 | 5.4(>8溶解) | 9(>9溶解) |
(1)实验室用18.4 mol·L-1的浓硫酸配制480 mL 2 mol·L－1的硫酸，需量取浓硫酸___mL；配制时所用玻璃仪器除量筒、烧杯和玻璃棒外，还需____________________________。
(2)H2O2的作用是将滤液Ⅰ中的Cr3+转化为Cr2O72-，写出此反应的离子方程式：
___________________________________________。
(3)加入NaOH溶液使溶液呈碱性，既可以除去某些杂质离子，同时又可以将Cr2O72-转化为__________(填微粒的化学式)
(4)钠离子交换树脂的反应原理为：Mn+ + n NaR = MRn + n Na＋，则利用钠离子交换树脂可除去滤液Ⅱ中的金属阳离子有__________________。
(5)写出上述流程中用SO2进行还原时发生反应的离子方程式______________________________。
(6)沉淀滴定法是测定粒子浓度的方法之一，为了测定某废水中SCN－浓度，可用标准AgNO3溶液滴定待测液，已知：
银盐性质 | AgCl | AgI | AgCN | Ag2CrO4 | AgSCN |
颜色 | 白 | 黄 | 白 | 砖红 | 白 |
Ksp | 1.8×10-10 | 8.3×10-17 | 1.2×10-16 | 3.5×10-11 | 1.0×10-12 |
滴定时可选为滴定指示剂的是____(选填编号)，滴定终点现象是________________________。
A．NaCl B．K2CrO4 C．KI D．NaCN
【题目】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如图所示。回答下列问题：
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1mol·L1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：
金属离子 | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mg2+ | Zn2+ | Ni2+ |
开始沉淀的pH | 8.1 | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 8.9 | 6.2 | 6.9 |
沉淀完全的pH | 10.1 | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.9 | 8.2 | 8.9 |
（1）“滤渣1”含有S和___；在稀硫酸“溶浸”中二氧化锰与硫化锰发生氧化还原反应，还原剂是__，写出化学方程式___。
（2）“氧化”中添加适量的MnO2的作用是__。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为__～6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是__。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度过高，Mg2+沉淀不完全，原因是__。
（6）写出“沉锰”的离子方程式__。
（7）工业上常用NH4HCO3做金属离子的沉淀剂，而不用Na2CO3或NaHCO3，其优点是NH4HCO3溶解度大，容易洗涤，过量时受热易分解，便于分离除去。写出分解的化学方程式__