题目内容
【题目】铬同铁、钴、镍、铜等金属形成的合金,用于航空、宇航、电器、仪表及高端科技领域。
(1)铬的基态原子的价电子层排布式是__________________;
(2)氯化铬酰(CrO2Cl2)的熔点为-96.5℃,沸点为117℃,固态氯化铬酰属于_______晶体。制备CrO2Cl2的反应为K2Cr2O7+3CCl4=2KCl+2CrO2Cl2+3COCl2↑,COCl2分子中σ键和π键的个数比为_____,空间构型为_______;CCl4的中心原子杂化类型为________,其等电子体为___________(写出一个离子形式);
(3)某镍配合物结构如下图所示。
分子内含有的作用力有_________________(填序号),其中属于第二周期元素的第一电离能由大到小的顺序是_____________(填元素符号);
A.氢键 B.离子键 C.共价键 D.金属键 E.配位键
(4)向CuSO4溶液中通入氨气得到深蓝色溶液的离子方程式为___________________;
(5)CoCl3·4NH3中心原子Co3+配位数为6,向含0.1 mol CoCl3·4NH3的溶液中滴加2 mol·L-1 AgNO3溶液,反应完全共消耗50 mL溶液,则该配合物的化学式为________________;
(6)下图是Fe的晶体一种堆积方式,若晶胞的边长为a pm,则晶体的密度为_______g·cm-3(用含a和NA的表达式表示)。
【答案】 3d54s1 分子 3:1 平面三角形 sp3 SO42-等 ACE N>O>C 4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+ Co(NH3)4Cl2]Cl 224×1030/a3NA
【解析】(1)铬的核电荷数为24,其基态原子的电子排布式为[Cr]3d54s1 ,则基态原子的价电子层排布式是3d54s1 ;
(2)常温下为暗红色液体,熔沸点低,其构成微粒为分子,则固态氯化铬酰属于分子晶体。COCl2分子中含有碳氧双键,1个COCl2分子中含有2个碳氢σ键,1个碳氧σ键,共有3个σ键,π键的个数为1,COCl2分子中σ键和π键的个数比为3:1,则碳原子轨道的杂化类型为sp2杂化,分子的空间构型为平面三角;CCl4分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+(4-4×1)=4,且不含孤电子对,所以中心原子杂化类型为sp3 ,其等电子体为 SO42-;
(3)根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键,氮镍间为配位键,氧氢间为氢键,故选ACE;
(4)向CuSO4溶液中通入氨气得到[Cu(NH3)4]2+ 的离子方程式为4NH3+Cu2+=[Cu(NH3)4]2+ ;
(5)能和硝酸银反应生成白色沉淀的是配合物中外界氯离子,n(AgNO3)=2molL-1×0.05L=0.1mol,0.1molCoCl3·4NH3和0.1mol硝酸银反应生成氯化银沉淀,所以该配合物外界氯离子个数是1,配合物CoCl3·4NH3则有2个氯原子是配位原子,该配合物的配位数是6,所以有4个氨分子是配体,则该配离子的化学式为Co(NH3)4Cl2]Cl;
(6)晶体中Fe的原子数为8×+6×=4,晶胞的体积为(a×10-10cm)3=a3×10-30cm3,则晶体的密度为g/cm3=224×1030/a3NAg/cm3。
【题目】用HNO3和HF的混酸处理某金属后,产生的酸洗废液中含有Fe3+、Ni2+、NO3-、F-和Cr2O72-等。下图是综合利用该酸洗废液的工艺流程:
已知:
金属离子开始沉淀和沉淀完全时的pH:
Fe3+ | Ni2+ | Cr3+ | |
开始沉淀 | 1.5 | 6.7 | 4.0 |
沉淀完全 | 3.4 | 9.5 | 6.9 |
②Ni2+与足量氨水的反应为:Ni2++6NH3 [Ni(NH3)6]2+
(1)再生酸中含有HNO3,采取减压蒸馏的目的为____________,
(2)滤渣1的主要成份为:____________。
(3)请写出“转化”时NaHSO3与Cr2O72-发生反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比:________。
(4)已知[Ni(NH3)6]2+为难电离的络合离子,则“沉镍”的离子方程式为:____________。
(5)滤渣3的主要成分为CaSO4、Ca(OH)2和_____。
(6)经检测,最后的残液中c(Ca2+)=0.001 molL-1,则残液中F-浓度为____mgL-1,______(填“符合”或“不符合”)排放标准[已知Ksp(CaF2)=4×10-11,国家排放标准要求氟离子浓度小于10 mgL-1]。