7．钒均属于元素周期表第四周期元素.但钒位于VB族.砷位于VA族.请回答下列问题．(1)高纯度砷可用于生产 GaAs .镓与砷相比.第一电离能较大的元素是As.GaAs 中砷的化合价为-3．(2)Na——青夏教育精英家教网—

7．钒（V ）、砷（As ）均属于元素周期表第四周期元素，但钒位于VB族，砷位于VA族，请回答下列问题．
（1）高纯度砷可用于生产 GaAs （一种新型半导体材料），镓（Ga ）与砷相比，第一电离能较大的元素是As（填元素符号），GaAs 中砷的化合价为-3．
（2）Na₃AsO₄中含有的化学键类型包括离子键、共价键；AsO₄^3-的空间构型为正四面体，As₄O₆的分子结构如图1所示，则在该化合物中As的杂化方式是sp³．
（3）基态钒原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d³4s²或[Ar]3d³4s²．
（4）已知单质钒的晶胞如图2所示，则V 原子的配位数是8，假设晶胞的边长为dcm、密度为ρg/cm³，则钒的相对原子质量为$\frac{1}{2}ρ{d}^{3}{N}_{A}$．（设阿伏加德罗常数的值为N_A ）

（5）V₂O₅ 溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na₃VO₄），也可以得到偏钒酸钠．已知偏钒酸钠的阴离子呈如图3所示的无限链状结构，则偏钒酸钠的化学式为NaVO₃．

6．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti、Ni可与C、H、O形成多种化合物．
（1）下列叙述正确的是AD．（填字母）
A．CH₂O与水分子间能形成氢键
B．CH₂O和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．C₆H₆分子中含有6个σ键和1个大π键，C₆H₆是非极性分子
D．CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：

元素		Mn	Fe
电离能 /kJ•mol^-1	I₁	717	759
	I₂	1509	1561
	I₃	3248	2957

Mn原子价电子排布式为3d⁵4s²，气态Mn²⁺再失去一个电子比气态Fe²⁺再失去一个电子难，其原因是由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多，而Fe²⁺到Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少．
（3）根据元素原子的外围电子排布，可将元素周期表分区，其中Ti属于d区．Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图1所示，则X的化学式为TiO₂．

（4）某铁的化合物结构简式如图2所示
①组成上述化合物中各非金属元素电负性由大到小的顺序为O＞N＞C＞H （用元素符号表示）
②在图2中用“→”标出亚铁离子的配位键．
（5）NiO（氧化镍）晶体的结构与NaCl相同，Ni²⁺与最邻近O^2-的配位数为6，这几个O^2-构成的空间构型为正八面体．已知Ni²⁺与O^2-的核间距为anm，NiO的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数用N_A表示，则该晶体的密度为$\frac{M×1{0}^{21}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$ g/cm³．

5．NaAlH₄晶体中（晶胞结构如图），与阴离子AlH₄^-空间构型相同的两种离子NH₄⁺、BH₄^-、NH₄⁺、SO₄^2-等（填化学式），与Na⁺紧邻且等距的AlH₄^-有8个；若NaAlH₄晶胞底心处的Na⁺被Li⁺取代，得到的晶体为Na₃Li[AlH₄]₄（填化学式）．

4．氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

（1）该流程中可以循环的物质是氯化钠、氢氧化钠．
（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，得到精制饱和食盐水．
①第一次精制过程中所加除杂试剂顺序不合理的是D
A．BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、HCl B．BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、HCl
C．NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、HCl D．Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH、HCl
②一次精制后的食盐水仍会有少量的Ca²⁺、Mg²⁺，需要送入阳离子交换塔进行二次精制，若不经过二次精制，直接进入离子膜电解槽，这样会产生什么后果用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg²⁺、Ca²⁺，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜．
（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成），则A处产生的气体是H₂，F电极的名称是阳极．电解总反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl．
（5）已知在电解槽中，每小时通过1A的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8h，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342t/m³）113m³，电解槽的电流强度1.45×10⁴A，该电解槽的电解效率为93.45%（保留两位小数）．

3．

汽车尾气中排放的N_xO_y和CO，科学家寻找高效催化剂实现大气污染物转化：
2CO（g）+2NO（g）?N₂（g）+2CO₂（g）△H₁
（1）已知：CO的燃烧热△H₂=-283kJ•moL^-1．几种化学键的键能数据如下：

化学键	N≡N键	O=O键	N$\stackrel{←}{=}$O键
键能kJ/•mol^-1	945	498	630

已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）△H₃，则：△H₁=-749kJ•moL^-1．
（2）CO与空气在KOH溶液中构成燃料电池（石墨为电极），若放电后电解质溶液中离子浓度大小顺序为
c（K⁺）＞c（HCO₃^-）＞c（OH^-）＞c（H⁺）＞c（CO₃^2-），则负极的反应式为2CO-2e^-+3OH^-=HCO₃^-+H₂O；
（3）在一定温度下，向2L的密闭容器中充入4.0molNO₂和4.0molCO，在催化剂作用下发生反应
4CO（g）+2NO₂（g）?N₂（g）+4CO₂（g）△H＜0，相关数据如下：

	0min	5min	10min	15min	20min
c（NO₂）	2.0	1.7	1.56	1.5	1.5
c（N₂）	0	0.15	0.22	0.25	0.25

①5～10min，用CO的浓度变化表示的反应速率为：0.056mol/（L．min）
②能说明上述反应达到平衡状态的是BD
A．2n_正（NO₂）=n_逆（N₂） B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．气体密度不变D．容器内气体压强不变
③20min时，向容器中加入1.0molNO₂和1.0molCO，在t₁时刻再次达到平衡时，NO₂的转化率比原平衡时变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
④计算此温度下的化学平衡常数K=0.11
⑤在上述平衡的基础上，在时间t₂、t₃时改变反应的某一条件，反应速率的变化如图所示，则在t₃时刻改变的反应条件是：降低温度；在时间15-20，t₁-t₂，t₂-t₃，t₄-t₅时的平衡常数分别为K₁、K₂、K₃、K₄，请比较各平衡常数的大小关系：K₁=K₂=K₃＜K₄．

2．

第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物．
（1）下列叙述正确的是AD．（填字母）
A．HCHO与水分子间能形成氢键
B．HCHO和CO₂分子中的中心原子均采用sp²杂化
C．苯分子中含有 6个σ键和1个大π键，苯是非极性分子
D．CO₂晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：

元素		Mn	Fe
电离能/kJ•mol^-1	I₁	717	759
	I₂	1509	1561
	I₃	3248	2957

Mn元素价电子排布式为3d⁵4s²，气态 Mn²⁺再失去一个电子比气态 Fe²⁺再失去一个电子难，其原因是由Mn²⁺转化为Mn³⁺时，3d能级由较稳定的3d⁵半充满状态转为不稳定的3d⁴状态需要的能量较多，而Fe²⁺到Fe³⁺时，3d能级由不稳定的3d⁶到稳定的3d⁵半充满状态，需要的能量相对要少．
（3）铁原子核外有26种运动状态不同的电子．
（4）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于d区．
（5）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为TiO₂．
（6）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN^-离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN^-氧化成CNO^-，再在酸性条件下CNO^-继续被 NaClO氧化成N₂和CO₂．
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O
②与CNO^-互为等电子体微粒的化学式为CO₂或N₂O或SCN^-（写出一种即可）．
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式N≡C-O-H．

1．

Ni和La的合金是目前使用广泛的储氢材料．该合金的晶胞结构如图所示．
①该晶体的化学式为LaNi₅．
②已知该晶胞的摩尔质量为M g•mol^-1，密度为d g•cm^-3．该晶胞的体积是$\frac{M}{N{\;}_{A}d}$cm³（用含M、d、N_A的代数式表示）．
③储氢材料的研究是发展氢能源的技术难点之一．某物质的分子可以通过氢键形成“笼状结构”，而可成为潜在储氢材料，则该分子一定不可能是BC．
A．H₂O B．CH₄ C．HF D．CO（NH₂）₂．

20．

前四周期元素X、Y、Z、W、R、Q的原子序数依次增大，X的核外电子总数与其周期数相同；Y有三个能级，且每个能级上的电子数相等；Z原子单电子数在同周期元素中最多；W与Z同周期，第一电离能比Z的低；R与Y同一主族，Q的最外层电子数为2，其他电子层电子均处于饱和状态．请回答下列问题：
（1）R核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p²．
（2）X、Y、Z、W形成的有机物YW（ZX₂）₂中Y、Z的杂化轨道类型分别为sp²、sp³，ZW₃^-离子的立体构型是平面三角形．
（3）Q的氯化物与ZX₃的溶液反应配合物[Q（ZX₃）₄]Cl₂，1mol该配合物中含有σ键的数目为16N_A．
（4）Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是SiO₂（填化学式），原因是SiO₂为原子晶体，CO₂为分子晶体．
（5）W和Na的一种离子化合物的晶胞结构如图，该离子化合物为Na₂O（填化学式），Na⁺的配位数为8，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为立方体．已知该晶胞的密度为ρg/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，则两个最近的W离子间距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}$$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$×10^-2m（用含ρ、N_A的计算式表示）．

19．已知：实验室制乙烯的装置如图：

实验步骤如下：
a．如图连接好装置，检验气密性
b．添加药品，点燃酒精灯
c．观察实验现象：高锰酸钾溶液和溴水颜色逐渐褪去，烧瓶内液体渐渐变黑，能闻到刺激性气味
d．…
（1）写出实验室制取乙烯的化学反应方程式：CH₃CH₂OH$→_{△}^{170℃}$CH₂=CH₂↑+H₂O；
（2）分析：甲认为使二者褪色的是乙烯，乙认为有副反应，不能排除另一种酸性气体的作用．
①根据甲的观点，写出乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子反应方程式：5CH₂=CH₂+12MnO₄^-+36H⁺=12Mn²⁺+10CO₂↑+28H₂O；
②为进一步验证使酸性高锰酸钾溶液褪色的是乙烯，在A、B间增加下列装有某种试剂的洗气瓶：
D中盛装的试剂是a，E中盛装的试剂是c；（填序号）
a．NaOH溶液 b．稀H₂SO₄溶液
c．品红试液 d．溴的四氯化碳溶液
（3）乙烯使溴水褪色，丙同学认为是加成反应，丁同学认为是取代反应，请设计一个简单实验验证哪个同学正确：测定反应前后溴水的PH值，若PH值变大，则为加成反应，若PH值变小则为取代反应．
（4）H₂SO₄在这个反应中做催化剂，有种观点认为其催化过程可分三步简单表示如下：
①a．烊盐的生成：CH₃CH₂OH+H₂SO₄→CH₃CH₂O+H₂（烊盐）+HSO₄^-
b．乙基正离子的生成：CH₃CH₂O+H₂→CH₃CH₂⁺+H₂O
c．乙烯的生成：CH₃CH₂⁺+HSO₄^-→CH₂=CH₂↑+H₂SO₄
②关于浓硫酸的催化作用，下列叙述正确的是BC．
A．降低了反应的焓变
B．增大了反应的速率
C．降低了反应的活化能
D．增大了反应的平衡常数．

18．

近年来，我国北方地区雾霾频发．引起雾霾的PM2.5微细粒子包含（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃、有机颗粒物及扬尘等，通过测定雾霾中锌等重金属的含量，可知交通污染是目前造成雾霜天气的主要原因之一．冋答下列问题：
（1）基态O原子核外电子的运动状态有8种，其电子云形状有2种．
（2）基态Zn原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²
（3）（NH₄）₂SO₄中存在的化学键类型有离子键、共价键、配位键
（4）N和F能形成化合物N₂F₂，N₂F₂中氮原子的杂化轨道类型为sp²，写出N₂F₂的一种结构式：

，1mol N₂F₂分子中所含有σ键的数目是3N_A（填字母）
（5）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次污染光化学烟雾．光化学烟雾中含有NO_x、O₃、HCOOH、CH₃COOONO₂（PAN）等．下列说法正确的是ac（填字母）
a．N₂0为直线形分子
b．C、N、O的第一电离能依次增大
c．O₃与SO₂、NO₂^-互为等电子体
d．相同压强下，HCOOH的沸点比CH₃OCH₃的高，说明前者是极性分子，后者是非极性分子
（6）测定大气中PM2.5浓度的方法之一是β-射线吸收法，其放射源可用⁸⁵Kr，已知⁸⁵ Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶胞中所含⁸⁵Kr原子数为n，则$\frac{m}{n}$=$\frac{1}{3}$（填数值），该晶胞的边长为a nm，则⁸⁵Kr晶体的密度为$\frac{3.4×1{0}^{23}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g．cm^-3，（设N_A为阿伏伽德罗常数的值）

0 156328 156336 156342 156346 156352 156354 156358 156364 156366 156372 156378 156382 156384 156388 156394 156396 156402 156406 156408 156412 156414 156418 156420 156422 156423 156424 156426 156427 156428 156430 156432 156436 156438 156442 156444 156448 156454 156456 156462 156466 156468 156472 156478 156484 156486 156492 156496 156498 156504 156508 156514 156522 203614

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