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由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途． （1）基态 Cu+的核外...

由Cu、N、B、Ni等元素组成的新型材料有着广泛用途．

（1）基态 Cu+的核外电子排布式为                 ．

（2）研究者预想合成一个纯粹由氮组成的新物种 N5+N3﹣，若N5+ 离子中每个氮原子均满足8电子结构，以下有关N5+ 推测正确的是

A．N5+有24个电子

B． N5+离子中存在三对未成键的电子对

C． N5+阳离子中存在两个氮氮三键

（3）化合物A（H3BNH3）是一种潜在的储氢材料，它可由六元环状化合物（HB=NH）3通过3CH4 + 2 （HB=NH）3 + 6H2O → 3CO2 + 6H3BNH3 制得．

①与上述化学方程式有关的叙述不正确的是            ．（填标号）

A．反应前后碳原子的轨道杂化类型不变

B．CH4、H2O、CO2分子空间构型分别是：正四面体形、V形、直线形

C．第一电离能：N＞O＞C＞B

D．化合物A中存在配位键

②1个（HB=NH）3分子中有                个σ键．

（4）在硼酸盐中，阴离子有链状、环状等多种结构形式．图（a）是一种链状结构的多硼酸根，则多硼酸根离子符号为                      图（b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构，其中硼原子采取的杂化类型为                  ．

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（5）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为acm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为           （用含有a的代数式表示）．

 

（1）1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 ； （2）C；（3）①A；②12； （4）[BO2]nn﹣（或BO2﹣）；sp2、sp3（5）acm   【解析】 试题分析：（1）Cu原子失去1个电子生成Cu+，Cu+核外有28个电子，失去的电子数是其最外层电子数，根据构造原理书写Cu+基态核外电子排布式； （2）A．N5+是由N5分子失去1个电子得到的，1个N5分子是由5个氮原子构成的，据此进行分析解答． B．N5+离子中每个氮原子均满足8电子结构，每个N原子形成3个共用电子对，还剩一对未成键电子； C．N5+离子的结构为； （3）①由方程式可知：碳元素由CH4变为CO2，碳原子杂化类型由sp3转化为sp； ②根据无机苯中氮原子和硼原子都采取sp2杂化分析； （4）有1个O连着一个B，剩余的两个O分别连着2个B，说明有一个O完全属于B，剩下的两个O，B只占有O的；硼砂晶体中阴离子[B4O5（OH）4]2﹣中一半sp3杂化形成BO4四面体；另一种是sp2杂化形成BO3平面三角形结构； （5）根据氯化钠的结构知，氧离子和相邻的镍离子之间的距离为 a，距离最近的两个阳离子核间的距离是距离最近的氧离子和镍离子距离的 倍，据此计算． 【解析】 （1）Cu原子失去1个电子生成Cu+，Cu+核外有28个电子，失去的电子数是其最外层电子数，根据构造原理知Cu+基态核外电子排布式1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10 （2）A．1个氮原子中含有7个电子，则1个N5分子中含有35个电子，N5+是由N5分子失去1个电子得到的，则1个N5+粒子中有34个电子，故A错误； B．N5+离子中每个氮原子均满足8电子结构，每个N原子形成3个共用电子对，还剩一对未成键电子，所以N5+离子中存在五对未成键的电子对，故B错误； C．N5+离子的结构为，则N5+阳离子中存在两个氮氮三键，故C正确；故选：C； （3）①3CH4+2（HB=NH）3+6H2O→3CO2+6H3BNH3， A．由CH4变为CO2，碳原子杂化类型由sp3转化为sp，反应前后碳原子的轨道杂化类型已经改变，故A错误； B．CH4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，所以其空间构型是正四面体，H2O中价层电子对个数=2+×（6﹣2×1）=4，且含有2个孤电子对，所以H2O的VSEPR模型为四面体，分子空间构型为V型，、CO2分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=2+×（4﹣2×2）=2，所以二氧化碳是直线型结构，故B正确； C．同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，这几种元素都是第二周期元素，它们的族序数分别是：第IIIA族、第IVA族、第VA族、第VIA族，所以它们的第一电离能大小顺序是I1（N）＞I1（O）＞I1（C）＞I1（B），故C正确； D．B一般是形成3个键，（H3BNH3）由六元环状化合物（HB=NH）3通过3CH4+2（HB=NH）3+6H2O→3CO2+6H3BNH3制得，其中1个键是配位键，故D正确； ②1个（HB=NH）3分子中硼原子与氮原子间以σ键结合，而剩余的p轨道形成一个共轭大π键．B﹣H键有3个，N﹣H键有3个，B﹣N有σ键有6个，故一共12个； （4）图（a）是一种链状结构的多硼酸根，从图可看出，每个BO32﹣单元，都有一个B，有一个O完全属于这个单元，剩余的2个O分别为2个BO32﹣单元共用，所以B：O=1：（1+2×）=1：2，化学式为：[BO2]nn﹣（或BO2﹣），从图（b）是硼砂晶体中阴离子的环状结构可看出，[B4O5（OH）4]2﹣一半sp3杂化形成两个四配位BO4四面体；另一半是sp2杂化形成两个三配位BO3平面三角形结构， （5）根据氯化钠的结构知，氧离子和相邻的镍离子之间的距离为 a，距离最近的两个阳离子核间的距离是距离最近的氧离子和镍离子距离的 倍，所以其距离是 acm，  
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氨作为一种富氢化合物，具有各种优点，特别是氨有着良好的产业基础，价格低廉，氨作为燃料电池燃料具有很大的发展潜力．氨氧燃料电池示意图，回答下列问题．

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（1）a电极的电极反应式为           ；

（2）反应一段时间后，电解质溶液的pH将           （填“增大”“减小”或“不变”）．

 

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重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，重铬酸钾的溶解度随温度影响较大．工业上常用铬铁矿（主要成分为FeO•Cr2O3，杂质为SiO2、Al2O3）为原料生产它，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如图．涉及的主要反应是：

6FeO•Cr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O

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（1）碱浸前将铬铁矿粉碎的作用是             ．

（2）步骤③调节pH后过滤得到的滤渣是             ．

（3）操作④中，酸化时，CrO42﹣转化为Cr2O72﹣，写出平衡转化的离子方程式               ．

（4）用简要的文字说明操作⑤加入KCl的原因              ．

（5）已知在常温下FeS 的 Ksp=6.25×10 ﹣18，H2S 饱和溶液中 c （H+）与 c （S2﹣）之间存在如下关系：c2 （H+）•c（S2﹣）=1.0×10﹣22．在该温度下，将适量 FeS 投入硫化氢饱和溶液中，欲使溶液中（Fe2+）为 lmol/L，应调节溶液的c（H十）为                ．

 

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研究和深度开发CO、CO2的应用对构建生态文明社会具有重要的意义．

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（1）CO可用于炼铁，

已知：Fe2O3（s）+3C（s）=2Fe（s）+3CO（g）△H1=+489.0kJ•mol﹣1

C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H2=+172.5kJ•mol﹣1

则CO还原Fe2O3（s）的热化学方程式为                 ．

（2）分离高炉煤气得到的CO与空气可设计成燃料电池（以KOH溶液为电解液）．写出该电池的正极反应式：             ．

（3）CO2和H2充人一定体积的密闭容器中，在两种温度下发生反应：

CO2（g）+3H2（g）⇌CH3OH（g）+H2O（g） 测得CH3OH的物质的量随时间的变化见图1．

①线Ⅰ、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为KI              KⅡ （填“＞”或“=”或“＜”）．

②一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式加入反应物，一段时间后达到平衡．

容器                  甲                  乙

反应物投入量    1mol CO2、3mol H2    a mol CO2、b mol H2、

c mol CH3OH（g）、c molH2O（g）

若甲中平衡后气体的压强为开始的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持化学反应向逆反应方向进行，则c的取值范围为                 ．

（4）利用光能和光催化剂，可将CO2和H2O（g）转化为CH4和O2．紫外光照射时，在不同催化

剂（Ⅰ、Ⅱ，Ⅲ）作用下，CH4产量随光照时间的变化见图2．在O～15小时内，CH4的平均生成速率Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ从大到小的顺序为              （填序号）．

（5）以TiO2/Cu2Al2O4 为催化剂，可以将CO2和CH4直接转化成乙酸．在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率的关系见图3．

①乙酸的生成速率主要取决于温度影响的范围是                ．

②Cu2Al2O4可溶于稀硝酸，写出有关的离子方程式：              ．

 

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某化学小组用MnO2和浓盐酸共热制取Cl2时，利用刚吸收过SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理．请按要求回答下列问题．

（1）请写出用此法制取Cl2的离子方程式：             ．

（2）该尾气吸收处理一段时间后，吸收液中（假设不含酸式盐）肯定存在的阴离子有OH﹣、Cl﹣、      ；对可能大量存在的其他阴离子（不考虑空气中CO2的影响）设计如下实验进行探究．

①提出假设：

假设1：只存在SO32﹣；假设2．        ；假设3：既存在SO32﹣也存在ClO﹣．

②质疑讨论：经分析假设3不合理，理由是           ．

③实验方案设计与分析：

限选试剂：3moL•L﹣1H2SO4、1moL•L﹣1NaOH、0.01mol•L﹣1KMnO4、紫色石蕊试液．

实验步骤 预期现象和结论

步骤一：取少量吸收液于试管中，滴加3mol•L﹣1H2SO4至溶液呈酸性，然后将所得溶液分置于A、B试管中．

步骤二：在A试管中滴加0.01mol•L﹣1KMnO4，振荡． 若溶液褪色，则说明假设1成立．

步骤三：在B试管中滴加            ，振荡． 若            ，则说明假设2成立．

（3）假设有224mL（标准状况下）SO2被15mL 1mol•L﹣1的NaOH溶液完全吸收，得溶液X．忽略盐类的水解，所得X溶液中溶质正盐的物质的量为            ．若用0.2000mol•L﹣1KIO3溶液恰好将上述溶液X中所有的硫元素氧化，还原产物为I2，则消耗KIO3溶液的体积为           mL．

 

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2.8g Fe全部溶于一定浓度、200mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12L，测得反应后溶液的pH为1．若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是（  ）

A．反应后溶液中铁元素可能以Fe2+形式存在

B．反应后溶液中c（N03﹣）=0.85 mol/L

C．反应后的溶液最多还能溶解1.4 g Fe

D．1.12 L气体可能是NO、NO2的混合气体

 

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