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钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量,反应原理为: 2Mn2++5S2O...

钢铁分析中常用过硫酸盐氧化法测定钢中锰的含量,反应原理为:

2Mn2++5S2O82-+8H2O 满分5 manfen5.com 2MnO4-+10SO42-+16H+

(1)基态锰原子的价电子排布式为          

(2)上述反应涉及的元素属于同主族元素,其第一电离能由大到小的顺序为         (填元素符号)。

(3)已知H2S2O8的结构如图。

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H2S2O8硫原子的轨道杂化方式为               

②上述反应中被还原的元素为                 

③上述反应每生成1 mol MnO4-,S2O82- 断裂的共价键类型及其数目为                    

(4)一定条件下,水分子间可通过氢键将从H2O分子结合成三维骨架结构,其中的多面体孔穴中可包容气体小分子,形成笼形水合包合物晶体。

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右图是一种由水分子构成的正十二面体骨架(“o”表示水分子),其包含的氢键数为          

实验测得冰中氢键的作用能为18.8kJ·mol-1,而冰的熔化热为5.0kJ·mol-1,其原因可能是                

(5)MnO2可用于碱锰电池材料的正极材料,加入某种纳米粉体可以优化碱锰电池的性能,该纳米粉体的结构如右图。该纳米粉体的化学式为__________。

(6)铑(Rh)与钴属于同族元素,性质相似。铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2·4H2O,该物质易溶于水,向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液,无沉淀生成,该盐溶于水的电离方程式为             

 

(1)3d54s2(2)O>S ①sp3 ②O ③非极性键或σ 键 2.5NA (4)①30 ②液态水中仍然存在大量氢键(或冰融化时只破坏了部分氢键) (5)CoTiO3(6)CsRh(SO4)2·4H2O=Cs++[Rh(SO4)2]-+4H2O 【解析】 试题分析:(1)锰原子序数为25,质子数为25,原子核外电子数为25,根据能量最低原则、泡利不相容原理和洪特规则可知基态锰原子的价电子排布式3d54s2; (2)同主族自上而下第一电离能减小,O、S同主族,所以第一电离能由大到小的顺序为O>S; (3)①H2S2O8中,硫原子价层电子对数=σ键电子对+中心原子上的孤电子对=4+=4,所以采取sp3杂化; ②该反应中,Mn元素的化合价升高(+2→+7),0元素的化合价降低(-1→-2),所以被还原的元素为O; ③由反应可知,Mn元素的化合价升高(+2→+7),0元素的化合价降低(-1→-2),生成10molSO42-转移电子10mol电子,则每生成1 mol MnO4-,转移电子5mol电子,S2O82-断裂2.5mol(或2.5NA)O-O间非极性共价键; (4)①由此结构可知,此单元中含有水分子的个数为:20,其中每个水分子形成的氢键属于2个五元环,故每个水分子形成氢键个数为:3/2,故总共形成氢键数为:=30; ②冰中氢键的作用能为18.8kJ/mol,而冰熔化热为5.0kJ/mol,说明冰熔化为液态水时只是破坏了一部分氢键,并且液态水中仍在氢键; (5)根据晶胞结构可知Co位于顶点,含有8×1/8=1,Ti位于中心,共计是1个,O位于面心处,根据6×1/2=3个,因此化学式为CoTiO3。 (6)铑的某配合物的化学式为CsRh(SO4)2·4H2O,该物质易溶于水,向其水溶液中加入一定浓度的BaCl2溶液,无沉淀生成,这说明硫酸根离子是配体,则该盐溶于水的电离方程式为CsRh(SO4)2·4H2O=Cs++[Rh(SO4)2]-+4H2O。 【考点定位】本题主要是考查核外电子排布、氧化还原反应、第一电离能、杂化、共价键类型、晶胞的计算等知识点 【名师点晴】该题考查的知识点较多,题目难度中等。氧化还原反应须把握反应中元素的化合价变化,特别是本题要依据结构简式中的过氧链判断氧元素的化合价是答题的易错点。熟练应用杂化理论,掌握第一电离能变化规律以及晶胞中微粒个数计算为解答的关键。  
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ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:

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(2)把Na2O、SiO2、P2O5三种氧化物按熔沸点由高到低顺序排列_________________;

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将2molA与2molB混合于2L的密闭容器中发生如下反应:2A(g)+3B(g)满分5 manfen5.com2C(g)+zD(g),2s后A的转化率为50%,测得v(D)0.25mol•L-1•s-1,下列推断不正确的是(  

A.v(C)=v(D)=0.25mol•L-1•s-1    B.z=2

C.C的体积分数为28.6%            D.B的转化率为25%

 

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下列说法正确的是(     )

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A.图a中,随着电解的进行,溶液中c(H+)增大

B.图b中,Mg电极做电池负极

C.图c中,发生的反应为Co+Cd2+=Cd+Co2+

D.图d中,K分别与M、N连接,Fe电极均受到保护

 

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一定条件下,碳钢腐蚀与溶液pH的关系如下表。下列说法不正确的是(    

pH

2

4

6

6.5

8

13.5

14

腐蚀快慢

较快

较快

主要产物

Fe2+

Fe3O4

Fe2O3

FeO2-

A.当溶液pH<4,碳钢主要发生析氢腐蚀

B.当溶液pH>13.5,碳钢腐蚀的正极反应式为O2+4H++4e-=2H2O

C.当溶液pH>6,碳钢主要发生吸氧腐蚀

D.煮沸除去氧气的碱性溶液中,碳钢腐蚀速率会减缓

 

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化学反应中一定伴随着能量的变化,下列有关能量的说法正确的是(   

A.等物质的量的硫蒸气和硫粉分别完全燃烧,后者放出热量多

B.由C(石墨)==C(金刚石)-1.9KJ可知,金刚石比石墨稳定

C.根据热化学方程式:S(s)+O2(g)SO2(g)+297.23kJ,可推知1molSO2(g)的能量总和大于1moS(s)和1molO2(g)的能量总和

D.在稀水溶液中 H+(aq)+OH-(aq) == H2O(l)+57.3 kJ,将含0.5 mol H2SO4的浓硫酸与含l mol NaOH的溶液混合时,放出的热量大于57.3 kJ

 

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