题目内容
Ⅰ.金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。
(1)基态镍原子的价电子(外围电子)排布式为 。
(2)金属镍能与CO形成配合物Ni(CO)4,写出与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式 、 。
(3)很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应。
如①CH2
CH2、②HC≡CH、③
、④HCHO,其中碳原子采取sp2杂化的分子有 (填物质序号),HCHO分子的立体结构为 形。
(4)Ni2+和Fe2+的半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO FeO(填“<”或“>”)。
(5)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图所示。该合金的化学式为 。
(6)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水中,丁二酮肟与Ni2+反应生成鲜红色沉淀,其结构如右下图所示。该结构中,除共价键外还存在配位键和氢键,请在图中用箭头和“…”表示出配位键和氢键。
(1)3d84s2
(2)N2 CN-(或O22—、C22—、NO-)
(3)①③④ 平面三角
(4)>
(5)LaNi5或Ni5La
(6)见图
【解析】(1)根据构造原理可知,基态镍原子的价电子(外围电子)排布式为3d84s2。
(2)价电子数与原子数分别都相等的是等电子体,因此与CO互为等电子体的一种分子和一种离子的化学式分别是N2和CN-。
(3)乙烯、苯、甲醛都是平面形结构,因此碳原子都是sp2杂化。乙炔是直线形结构,所以碳原子是sp杂化,因此答案选①③④。甲醛分子中中心碳原子没有孤对电子,因此甲醛是平面三角形结构。
(4)NiO与FeO形成的晶体都是离子晶体,构成离子晶体的离子半径越小,电荷数越多,离子键越强,晶格能越大,熔点就越高,所以NiO的熔点大于FeO的熔点。
(5)根据晶胞的结构可知,镧原子的个数是8×
=1,Ni有4个位于面心,另4个在上下两个面上,1个位于体心,所以镍原子个数是4×
+4×+1=5,所以化学式是LaNi5 或Ni5La。
(6)根据结构图可知,氮原子是配体,镍原子提供空轨道。而氧原子与氢原子之间可以形成氢键,因此表示是
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氨是氮循环过程中的重要物质,氨的合成是目前普遍使用的人工固氮方法。
(1)根据图1提供的信息,写出该反应的热化学方程式: ,在图1中曲线 (填“a”或“b”)表示加入铁触媒的能量变化曲线。
(2)在恒容容器中,下列描述中能说明上述反应已达平衡的是 。
A.3v(H2)正=2v(NH3)逆
B.单位时间内生成n mol N2的同时生成2n mol NH3
C.混合气体的密度不再改变
D.容器内压强不随时间的变化而变化
(3)一定温度下,向2 L密闭容器中充入1 mol N2和3 mol H2,保持体积不变,0.5 min后达到平衡,测得容器中有0.4 mol NH3,则平均反应速率v(N2)= ,该温度下的平衡常数K= 。若升高温度,K值变化 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)为了寻找合成NH3的温度和压强的适宜条件,某同学设计了三组实验,部分实验条件已经填在下面实验设计表中。
实验编号 | T(℃) | n(N2)/n(H2) | p(MPa) |
ⅰ | 450 | 1/3 | 1 |
ⅱ |
|
| 10 |
ⅲ | 480 |
| 10 |
A.请在上表空格中填入剩余的实验条件数据。
B.根据反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g)的特点,在给出的坐标图2中,画出其在1 MPa和10 MPa条件下H2的转化率随温度变化的趋势曲线示意图,并标明各条曲线的压强。
电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质,工业上通过“中温焙烧—钠氧化法”回收Na2Cr2O7等物质。
已知:在Na2CrO4溶液中含有少量NaAlO2、Na2ZnO2等物质
(1)水浸后的溶液呈 性(填“酸”、“碱”或“中”)。
(2)完成氧化焙烧过程中生成Na2CrO4的化学方程式。
Cr(OH)3+ Na2CO3+ 
Na2CrO4+ CO2+
(3)滤渣Ⅱ的主要成分有Zn(OH)2、 。
(4)“系列操作”中为:继续加入H2SO4, ,冷却结晶,过滤。继续加入H2SO4目的是 。
已知:①除去滤渣II后,溶液中存在如下反应:
2CrO42—+2H+
Cr2O72—+H2O
②Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表
温度 溶解度 化学式 | 20 ℃ | 60 ℃ | 100 ℃ |
Na2SO4 | 19.5 | 45.3 | 42.5 |
Na2Cr2O7 | 183 | 269 | 415 |
Na2CrO4 | 84 | 115 | 126 |
(5)工业上还可以在水浸过滤后的溶液(Na2CrO4)加入适量H2SO4,用石墨作电极电解生产金属铬,写出生成铬的电极反应方程式 。
