题目内容
【题目】开发新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(1)是一种储氢材料,可由
和
反应制得。
①基态Cl原子中,电子占据的最高电子层符号为 _______,该电子层具有的原子轨道数为 _______。
②Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为 ___________。
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中,离子半径:Li+ ___________(填“>”“=”或“<”)H-。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如表所示:
738 | 1451 | 7733 | 10540 | 13630 |
则M是 ______________ (填元素符号)。
【答案】M 9 H>B>Li < Mg
【解析】
(1)①基态Cl原子中,电子占据的最高能层为第三层,符号为M,该能层具有的原子轨道类型为s、p、d;
②元素的非金属性越强,其电负性越大;
(2)①核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小;
②该元素的第III电离能剧增,则该元素属于第IIA族。
(1)①Cl原子核外电子教为17,基态原子核外电子排布为ls22s22p63s23p5,由此可得基态Cl原子中电子占据的最高电子层为第三电子层,符号为M,该电子层有1个s轨道、3个p轨道、5个d轨道,共有9个原子轨道;
②元素的非金属性越强其电负性越大,非金属性最强的是H元素,其次是B元素,最小的是Li元素,所以Li、B、H元素的电负性由大到小的排列顺序为H>B>Li;
(2)①核外电子排布相同的离子,核电荷数越大,其离子半径越小。锂的核电荷数为3,氢的核电荷数为1,Li+、H-的核外电子数都为2,所以半径:Li+<H-;
②该元素的第三电离能剧增,则该元素属于第ⅡA族元素,为Mg元素。
【题目】五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业,用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂,研制了一种利用废催化剂(含有V2O5、VOSO4、不溶性硅酸盐)回收V2O5的新工艺流程如下:
已知:①部分含钒物质常温下在水中的溶解性如表所示:
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | (VO2)2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
②VO2++2OH-VO3-+H2O
回答下列问题:
(1)用水浸泡废催化剂,为了提高单位时间内废钒的浸出率,可以采取的措施为____________(写一条)。
(2)滤液1和滤液2中钒的存在形式相同,其存在形式为____________(填离子符号)。
(3)在滤渣1中加入Na2SO3和过量H2SO4溶液发生反应的化学方程式为____________。
(4)生成VO2+的反应中消耗1molKClO3时转移6mol电子,该反应的离子方程式为____________。
(5)在第Ⅱ步中需要加入氨水,请结合化学用语,用平衡移动原理解释加入氨水的一种作用为____________。
(6)最后钒以NH4VO3的形式沉淀出来。以沉钒率(NH4VO3沉淀中V的质量和废催化剂V的质量之比)表示该步反应钒的回收率。请结合如图解释在第Ⅱ步中温度超过80°C以后,沉钒率下降的可能原因是____________;____________(写两条)。
(7)该工艺流程中可以循环利用的物质为____________。
(8)测定产品中V2O5的纯度:
称取ag产品,先用硫酸溶解,得到(VO2)2SO4溶液。再加入b1mLc1mol·L1(NH4)2Fe(SO4)2溶液(VO2++2H++Fe2+==VO2++Fe3++H2O)。最后用c2mol·L1KMnO4溶液滴定过量的(NH4)2Fe(SO4)2至终点,消耗KMnO4溶液的体积为b2mL。已知MnO4-被还原为Mn2+,假设杂质不参与反应。则产品中V2O5(摩尔质量:182g·mol1)的质量分数是____________。(列出计算式)