铁、锰、铬、铜等金属及其化合物在科学研究和工业生产中用途广泛。请回答下列问题：

1. 铁、锰、铬、铜等金属及其化合物在科学研究和工业生产中用途广泛。请回答下列问题：

(1) 基态铁原子中最高能层符号为，其最外层电子所占据轨道的电子云轮廓图为形。

(2) 锰和铬的第一电离能分别为 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，而锰、铬的第二电离能分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，从核外电子排布角度解释铬的第二电离能比锰大的原因：。

(3) 烟酸铬(Ⅲ)可促进动物生长发育和蛋白质合成，在工业上主要用作饲料添加剂、医药保健品、食品添加剂等，其结构如图所示。

①该配合物中的配体有种。

②C、N、O三种元素形成的最简单氢化物的键角由大到小的顺序是(填化学式)，原因为。

(4) 铜的某种常见氧化物的晶胞结构如图，已知晶胞棱长为 $\text{[math]}$ ， 1号 $\text{[math]}$ 原子的坐标为 $\text{[math]}$ ， 3号 $\text{[math]}$ 原子的坐标为 $\text{[math]}$ ，设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值。

①Cu原子的配位数为。

②2号原子的坐标为。

③该晶体的密度为 $\text{[math]}$ 。

【考点】

键能、键长、键角及其应用; 配合物的成键情况; 晶胞的计算; 原子轨道杂化方式及杂化类型判断;

【答案】

您现在未登录，无法查看试题答案与解析。登录

综合题普通

碳和硫的化合物种类繁多，应用广泛。例如CS₂是一种优良的溶剂，也是用于制造黏胶纤维、玻璃的重要原材料。回答下列问题。

I．CCl₄曾广泛用作溶剂、灭火剂。

（1）基态氯原子价层电子的空间运动状态有种。基态碳原子的价电子排布是否可以表示为 $\text{[math]}$ ， (填“是”或“否”)，原因为。

（2）CCl₄在500℃以上时可以与水反应，产生有毒的光气(COCl₂)。SiCl₄常温遇水水解作用很激烈，产生浑浊和气体。造成两者水解差异的因素有(填标号)。

a．Si的原子半径更大　　　　　　b．Si-Cl键的键能更大

c．Si-Cl键的极性更大　　　　　　d．Si有更多的价层轨道

光气分子中Cl-C-Cl的键角(填“大于”、“小于”或“等于”)甲醛分子中H-C-H的键角，原因为。

Ⅱ．硫代硫酸盐可用于矿石提取银、鞣制皮革等。

（3）硫代硫酸根( $\text{[math]}$ )中心原子的杂化方式为。硫代硫酸盐用于矿石提取银时形成 $\text{[math]}$ ，该配合物中提供孤电子对的原子为(填标号)，原因为。

a．端基硫原子　　　　　b．中心硫原子　　　　　c．氧原子

（4）某硫代硫酸盐的晶胞结构如图。Mⁿ⁺的n=。原子b的分数坐标为(0，0，0)，则原子a的分数坐标为。

综合题困难

2. 二氧化碳是常见的温室气体，其回收利用是环保领域研究的热点课题。其中二氧化碳催化加氢可制甲醇。以 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 为原料合成 $\text{[math]}$ 涉及的反应如下：

反应i： $\text{[math]}$

反应ii： $\text{[math]}$

反应iii： $\text{[math]}$

回答下列问题：

(1) 反应iii的 $\text{[math]}$ (用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 表示)，该反应在(填标号)正向自发进行。

A．低温下能 B．高温下能 C．任何温度下都能 D．任何温度下都不能

(2) 为了提高反应ii(仅发生反应ii)中 $\text{[math]}$ 的平衡转化率，理论上可采取的措施是___________(填标号)。 A. 恒容时增大 $\text{[math]}$ 的浓度 B. 减小反应容器的容积 C. 提高反应体系的温度 D. 选择合适的催化剂

(3) 在恒容密闭容器中充入 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。发生反应i和ii，测得平衡时 $\text{[math]}$ 的转化率、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的选择性随温度的变化如图所示[选择性 $\text{[math]}$ ]。

①表示 $\text{[math]}$ 的选择性的曲线是(填标号)。

② $\text{[math]}$ 时，反应i的平衡常数为(保留2位有效数字)。

③ $\text{[math]}$ 过程中， $\text{[math]}$ 平衡转化率变化的原因是。

(4) $\text{[math]}$ 固溶体是我国科学家发明的高选择性的 $\text{[math]}$ 加氢合成 $\text{[math]}$ 的催化剂，其中 $\text{[math]}$ 的立方晶胞结构如图所示，晶胞的棱长为 $\text{[math]}$ ，设 $\text{[math]}$ 为阿伏加德罗常数的值。 $\text{[math]}$ 在晶胞中的配位数为，该晶体的密度为 $\text{[math]}$ (写出计算式即可)。

综合题普通

3. FePO₄是一种锂离子电池的正极材料，放电时生成LiFePO₄。

(1) 下列电子排布图表示的Li原子的状态中，能量最高的为(填序号)。

a．　　　b．　　　c．

(2) 从价电子排布的角度解释Fe位于元素周期表d区的原因：。

(3) LiFePO₄的制备：FeSO₄ $\text{[math]}$ FeC₂O₄·2H₂O $\text{[math]}$ LiFePO₄。FeC₂O₄·2H₂O的结构如图所示。

①下列说法正确的是。

a.FeC₂O₄·2H₂O中水分子间存在氢键

b.FeC₂O₄·2H₂O中Fe²⁺的配位数是6

c.与乙烷中碳碳键相比， $\text{[math]}$ 中的碳碳键更易断裂，是因为 $\text{[math]}$ 中的碳碳键极性强

②H₂C₂O₄的K_a1大于CH₃COOH的K_a ，从结构角度解释原因：。

(4) 锂离子电池充、放电过程中，正极材料晶胞的组成变化如图所示。

①已知LiFePO₄晶胞边长分别是anm、anm、bnm，LiFePO₄的密度是g/cm³。

②由于 $\text{[math]}$ 的空间构型为，且磷氧键键能较大，锂离子嵌入和脱出时，磷酸铁锂的空间骨架不易发生形变，具有良好的循环稳定性。

③正极材料在LiFePO₄和FePO₄之间转化时，经过中间产物Li_1−xFePO₄。LiFePO₄转化为Li_1−xFePO₄的过程中，每摩晶胞转移电子的物质的量为摩。

综合题困难