题目内容
【题目】铁和钴是重要的过渡元素。
(1)钴位于元素周期表中第___族，基态钴原子中未成对电子的个数为_____。
(2)[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)，是一种重要的配合物。该化合物中中心离子Fe3+的核外价电子排布式为___；尿素分子中氮原子的杂化方式是___，尿素中所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是___。
(3)Co(NH3)5BrSO4可形成两种结构的钴的配合物，已知Co3+的配位数是6，为确定钴的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：
在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀。
在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的配体为_____。
(4)离子化合物CaC2的一种晶体结构如图1所示，从钙离子看，属于____堆积，其配位数是_____；一个晶胞中平均含有的π键的个数为_____。
(5)科学研究结果表明。碳的氧化物CO2能够与H2O借助于太阳能制备HCOOH，其反应原理如下：2CO2+2H2O=2HCOOH+O2，则生成的HCOOH分子中σ键和π键的个数比是____。
(6)奥氏体是碳溶解在γ-Fe中形成的一种间隙固溶体，无磁性，其晶胞如图2所示，则该物质的化学式为______，若晶体密度为ρg/cm3，则晶胞中最近的两个碳原子的距离为_____pm(阿伏加德罗常数的值用NA表示，写出计算式即可)。
【答案】Ⅷ 3 3d5 sp3 O>N>C>H SO42-、NH3 面心立方最密 6 4 4：1 FeC 
【解析】
(1)Co是27号元素，处于周期表中第四周期第Ⅷ族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2；
(2)Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，原子形成阳离子先失去高能层中电子，同一能层先失去高能级电子；分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3；同周期主族元素随原子序数增大电负性增大，C、N、O在它们的氢化物中均表现负化合价，说明它们的电负性都比H元素的大；
(3)在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀，说明外界为SO42-，Br-为配体，在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀，说明Br-为外界，而SO42-为配体；
(4)钙离子处于顶点、面心位置，钙离子为心立方最密堆积；以顶点钙离子研究，与之最近的C22-处于棱中间，且关于顶点钙离子对称；均摊法计算晶胞中C22-数目，每个C22-含有1个σ键；
(5)HCOOH分子结构式为
，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键；
(6)Fe原子处于顶点、面心，碳原子处于体心、棱中心，均摊法计算Fe、C原子数目确定化学式；晶胞中最近的两个碳原子的距离为同一顶点的2条棱中心2个碳原子的距离。
(1)Co是27号元素，处于周期表中第四周期第Ⅷ族，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2，基态钴原子中3d轨道有3个未成对电子；
(2)Fe的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，Fe3+的核外价电子排布式为3d5；分子中C原子形成3个σ键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，碳原子杂化方式为sp3；同周期主族元素随原子序数增大电负性增大，C、N、O在它们的氢化物中均表现负化合价，说明它们的电负性都比H元素的大，电负性为：O＞N＞C＞H；
(3)在第一种配合物溶液中加硝酸银溶液产生白色沉淀，说明外界为SO42-，Br-为配体，在第二种配合物溶液中加入硝酸银溶液产生淡黄色沉淀，说明Br-为外界，而SO42-为配体，还有5个NH3为配体；
(4)钙离子处于顶点、面心位置，钙离子为心立方最密堆积；以顶点钙离子研究，与之最近的C22-处于棱中间，且关于顶点钙离子对称，钙离子的配位数为6；晶胞中C22-数目=1+12×
=4，每个C22-含有1个σ键，故一个晶胞含有的σ键平均有4个；
(5)HCOOH分子结构式为
，单键为σ键，双键含有1个σ键、1个π键，分子中σ键和π键的个数比是4：1；
(6)Fe原子处于顶点、面心，碳原子处于体心、棱中心，晶胞中Fe原子数目=6×
+8×
=4、C原子数目=1+12×=4，Fe、C原子数目之比为1：1，故该晶体的化学式为：FeC。在其晶胞中，最近的两个碳原子的距离为同一顶点的2条棱中心2个碳原子的距离，设晶胞中最近的两个碳原子的距离为rpm，则晶胞棱长=
rpm，晶胞质量=dg/cm3×(r×10-10cm)3/span>=4×
g，解得r=。
【题目】石嘴山市打造“山水园林城市”，因此研究NOx、SO2等大气污染物的妥善处理具有重要意义。
(1)SO2的排放主要来自于煤的燃烧，工业上常用氨水吸收法处理尾气中的SO2。
已知吸收过程中相关反应的热化学方程式如下：
①SO2(g)+NH3·H2O(aq)= NH4HSO3(aq) ΔH1=a kJ/mol；
②NH3·H2O(aq)+ NH4HSO3(aq)=(NH4)2SO3(ag)+H2O(l) ΔH2=b kJ/mol；
③2(NH4)2SO3(aq)+O2(g)=2(NH4)2SO4(aq) ΔH3=c kJ/mol。
则反应2SO2(g)+4NH3·H2O(aq)+O2(g) =2(NH4)2SO4(aq)+2H2O(l)的ΔH=______kJ/mol。
(2)燃煤发电厂常利用反应2CaCO3(s)+2SO2(g)+O2(g)
2CaSO4(s)+2CO2(g) ΔH =681.8 kJ/mol对煤进行脱硫处理来减少SO2的排放。对于该反应，在温度为TK时，借助传感器测得反应在不同时间点上各物质的浓度如下：
时间/min 浓度/mol·L1 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
O2 | 1.00 | 0.79 | 0.60 | 0.60 | 0.64 | 0.64 |
CO2 | 0 | 0.42 | 0.80 | 0.80 | 0.88 | 0.88 |
①0～10 min内，平均反应速率v(SO2)=_____mol/(L·min)。
②30min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡。根据上表中的数据判断，改变的条件可能是_____（填字母）。
A．通入一定量的O2 B．加入一定量的粉状碳酸钙
C．适当缩小容器的体积 D．加入合适的催化剂
(3)NOx的排放主要来自于汽车尾气，有人利用反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g) ΔH=34.0 kJ/mol，用活性炭对NO进行吸附。已知在密闭容器中加入足量的C和一定量的NO气体，保持恒压测得NO的转化率随温度的变化如图所示：
由图可知，1050K前反应中NO的转化率随温度升髙而增大，其原因为_______；在1100K时，CO2的体积分数为______。
(4)用某物质的平衡分压代替其物质的量浓度也可以表示化学平衡常数（记作Kp）。在1050K、1.1×106 Pa时，该反应的化学平衡常数Kp=____[已知：气体分压(P分)=气体总压(P)×体积分数]。
(5)汽车尾气还可利用反应2NO(g)+2CO(g)N2(g)+2CO2(g) ΔH=746.8 kJ/mol，实验测得，v正=k正·c2(NO)·c2(CO)，v逆=k逆·c(N2)·c2(CO2)（k正、k逆为速率常数，只与温度有关）。
①达到平衡后，仅升高温度，k正增大的倍数____（填“>”“<”或“=”）k逆增大的倍数。
②若在1L的密闭容器中充入1 molCO和1 mol NO，在一定温度下达到平衡时，CO的转化率为40%，则k正︰k逆=_____。
【题目】某化学兴趣小组利用如图装置制取氨气并探究氨气的有关性质：
(1)装置A中烧瓶内试剂可选用________(填序号)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.五氧化二磷 d.NaOH固体
(2)若探究氨气的溶解性，标准状况下，装置D中收集满氨气后，关闭K1、K2，打开K3，引发喷泉的实验操作是________；完成喷泉实验后，装置D中充满液体，则装置D中溶液的物质的量浓度为__________。(保留两位有效数字)
(3)K2的导管末端需要连接氨气的吸收装置，则不能在K2的导管末端连接如图中的________装置(填序号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)。
备选装置(其中水中含酚酞试液) | ||
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Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ |
(4)若探究氨气的还原性，需关闭K1、K3，K2处导管连接制取纯净、干燥氯气的装置。
①D中氨气与氯气反应产生白烟，同时生成一种化学性质稳定气体单质，该反应可用来检验氯气管道是否有泄漏，则该反应的化学方程式为______。
②尾气可用C装置处理，若尾气中含有少量Cl2，则C装置中吸收氯气发生的化学方程式为_____。
