【题目】钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
（1）CoxNi(1-x)Fe2O4（其中Co、Ni均为+2）可用作H2O2分解的催化剂，具有较高的活性。
①该催化剂中铁元素的化合价为______。
②图1表示两种不同方法制得的催化剂CoxNi(1-x)Fe2O4在10℃时催化分解6%的H2O2溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：______________法制取得到的催化剂活性更高；Co2+、Ni2+两种离子中催化效果更好的是______。
（2）草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图2为二水合草酸钴（CoC2O4·2H2O）在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定A点剩余固体的化学成分为________________（填化学式）。试写出B点对应的物质与O2在225℃~300℃发生反应的化学方程式：_________________________________________。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物（其中Co的化合价为+2、+3），用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl2溶液和4.48 L（标准状况）黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比为___________。
【答案】+3微波水热Co2+CoC2O4 3CoC2O4 + 2O2 = Co3O4 +6CO2n(Co): n(O)=1mol: 1.2mol=5:6
【解析】
（1）①根据化合价代数和为0计算Fe的化合价，CoxNi(1-x)Fe2O4中Co、Ni均为+2，O为-2价，则Fe的化合价为
=+3；
②过氧化氢的分解速率越大，催化剂活性更高，根据图象可知，x相同时，微波水热法初始速度大于常规水热法，所以微波水热法制得催化剂的活性更高；由图可知，随x值越大，过氧化氢的分解速率越大，而x增大，Co2+的比例增大，所以Co2+的催化活性更高；
（2）①由图可知，CoC2O4·2H2O的质量为18.3g，物质的量为
=0.1mol，Co元素质量为5.9g，C点钴氧化物质量为8.03g，氧化物中氧元素质量为8.03g-5.9g=2.13g，则氧化物中Co原子与O原子物质的量之比为0.1mol：
mol≈3：4，所以C的Co氧化物为Co3O4；B点对应物质的质量为14.7g，与其起始物质的质量相比减少18.3g-14.7g=3.6g，为结晶水的质量，所以B点物质为CoC2O4，与氧气反应生成Co3O4与二氧化碳，反应方程式为3CoC2O4 + 2O2 = Co3O4 +6CO2；
②由电子守恒：n(Co3+) = 2 n(Cl2) = 0.4 mol，由电荷守恒：n(Co)总 =n(Co2+)溶液= 0.5 n(Cl－) = 0.5×( 2.4mol－0.2mol×2)= 1 mol，所以固体中的n(Co2+)= 1mol－0.4mol= 0.6 mol；n(O)=
=1.2mol，所以n(Co): n(O)=1mol: 1.2mol=5：6。
优学名师名题系列答案科目：高中化学 来源： 题型：
【题目】A、B、C、D、E均为短周期主族元素，B、C、D在周期表中的位置关系如下图所示。A是短周期中原子半径最小的元素，A、B、C三种元素的原子序数之和等于D元素的原子序数，E是短周期中最活泼的金属元素。下列说法错误的是 ( )
A. 简单离子的半径大小关系：C>E
B. D元素的气态氢化物比C元素的气态氢化物稳定
C. 由A、B、C二种元素组成的离子化合物中，阴、阳离子个数比为1：1
D. 由C、D、E二种元素组成的化合物，溶液显中性或碱性
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【题目】设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是 ( )
A. 1 mol NH
含有的电子数为10NA
B. 标准状况下，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA
C. 1 L 0.1 mol·L－1氨水含有0.1NA个OH－
D. 50 mL 18.4 mol·L－1浓硫酸与足量铜微热反应，生成SO2分子的数目为0.46NA
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【题目】在恒容恒温的密闭容器中充入1molX和2molY,发生反应：
X(g)+2Y(g)
2Z(g)+M(s) △H=-akJ/mol(a>0),下列说法正确的是
A. 当v正(X) = v逆(M),说明反应达到平衡状态
B. 达到化学平衡状态时，反应放出的总热量为akJ
C. 反应达到平衡时，X和Y的转化率相等
D. 降低反应温度，正反应速率增大，逆反应速率减小
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【题目】氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。下列说法不正确的是 ( )
A. 实验开始时，先通H2后加热，结束时，先停止加热，后停止通H2
B. ②中盛放的试剂可能为碱石灰
C. 装置①不能用于KMnO4和浓盐酸制备Cl2
D. 实验后，取出少量③中固体加入含有酚酞的水中，若变红，证明有CaH2生成
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【题目】下列过程中，最终的白色沉淀物不一定是BaSO4的是( )
A. Fe(NO3)2溶液
白色沉淀
B. Ba(NO3)2溶液
白色沉淀
C. 无色溶液
白色沉淀
D. 无色溶液
无色溶液
白色沉淀
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【题目】氮及其化合物广泛存在于自然界中。回答下列问题：
（1）写出N原子的电子排布式_____________。在基态14N原子中，核外存在___________个未成对电子。
（2）原子第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序为_______________。
（3）氮气和氢气在一定条件下可合成氨，氨分子中氮原子的杂化方式为_____________杂化。
（4）纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8K，主要原因是_________。
（5）X的+1价阳离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层，它与N3－形成的晶体结构如图所示。X的元素符号是________，X离子与N3－形成的化合物化学式为____________。
（6）假设X+的半径为a cm,N3-的半径为b cm，且X+与N3-都是紧密接触的刚性小球，则该氮化物的密度为_____________g.cm-3。
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【题目】工业上以铬铁矿(主要成分为FeO和Cr2O3，含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产化工原料红矾钠(主要成分为:Na2Cr2O7·2H2O)，其主要工艺流程如下：
查阅相关资料得知:
i.常温下，NaBiO3不溶于水，有强氧化性，在碱性条件下能将Cr3+转化为CrO42－，自身被还原为Bi(OH)3固体。
ii.
物质 | 开始沉淀的pH | 完全沉淀的pH |
Fe(OH)3 | 2.7 | 3.7 |
Al(OH)3 | 3.4 | 4.4 |
Cr(OH)3 | 4.6 | 5.9 |
Fe(OH)2 | 7.5 | 9.7 |
Bi(OH)3 | 0.7 | 4.5 |
回答下列问题:
(1)将铬铁矿矿石粉碎的目的是________________________________________。
(2)操作I、III、IV用到的主要玻璃仪器有玻璃棒和___________（填仪器名称）。
(3)写出④反应的化学方程式_____________________________________________。
(4)⑤中酸化是使CrO42－转化为Cr2O72－
写出该反应的离子方程式______。
(5)将溶液H经下列操作：蒸发浓缩，__________，过滤，洗涤，干燥即得红矾钠。
(6)取一定质量的固体D溶解于200 mL的稀硫酸中，向所得溶液中加入5.0 mol/L的NaOH溶液，生成沉淀的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积（V）关系如图所示，则稀硫酸的浓度为_________，固体D中含Fe化合物的物质的量为___________。
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