【题目】第四周期的元素，如：钛(22Ti)、铁(26Fe)、砷、硒、锌等及其相关化合物在化工、医药、材料等领域有着广泛的应用。回答下列问题：
(1)基态Ti原子中，最高能层电子的电子云轮廓形状为___________，与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有______种。
(2)琥珀酸亚铁片是用于缺铁性贫血的预防和治疗的常见药物，临床建议服用维生素C促进“亚铁”的吸收，避免生成Fe3+，从结构角度来看，Fe2+ 易被氧化成Fe3+的原因是______________。
(3)SCN-离子可用于Fe3+的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(H-S-C≡N)和异硫氰酸(H-N=C=S)。
①写出与SCN-互为等电子体的一种微粒_________________(分子或离子)；
②硫氰酸分子中π键和σ键的个数之比为___________；
③异硫氰酸的沸点比硫氰酸沸点高的原因是________________________。
(4)成语“信口雌黄”中的雌黄分子式为As2S3，分子结构如图，As原子的杂化方式为____________，雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雌黄（As4S4）和SnCl4并放出H2S气体，写出该反应方程式__________________________。SnCl4分子的空间构型为______________。
(5)高子化合物CaC2的一种晶体结构如图所示。该物质的电子式___________。一个晶胞含有的π键平均有___________个。
(6)硒化锌的晶胞结构如图所示，图中X和Y点所堆积的原子均为___________(填元素符号)；该晶胞中硒原子所处空隙类型为___________(填“立方体”、“正四面体”或正八面体”)，该种空隙的填充率为___________；若该晶胞密度为pgcm-3，硒化锌的摩尔质量为Mgmol-1。用NA代表阿伏加德罗常数的数值，则晶胞参数a 为___________nm。
【答案】 球形 2 Fe3+的3d5半满状态更稳定 N2O(或CO2、CS2、OCN-) 2∶3 异硫氰酸分子间含有氢键 sp3杂化 2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑ 正四面体形 
8 Zn 正四面体 50% 
×107
【解析】(1)基态Ti原子的价层电子排布式为：3d24s2，最高能层为第四能层，s电子云轮廓形状为球形；与Ti同周期的所有过渡元素的基态原子中，最外层电子数与钛不同的元素有Cr 3d54s1，Cu 3d104s1，共两种；
（2）从结构角度来看，Fe2+ 的价电子排布式是：3d6，再失一个电子就是3d5半充满稳定结构，故易被氧化成Fe3+；
(3) ①与SCN-互为等电子体的一种微粒是：N2O(或CO2、CS2、OCN-)；
②硫氰酸(H-S-C≡N)中π键和σ键的个数之比为2∶3；
③异硫氰酸分子间可以形成氢键，故其沸点比硫氰酸沸点高；
(4) 雌黄分子式为As2S3，As有四对价层电子对，As原子的杂化方式为sp3杂化；
雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雌黄（As4S4）和SnCl4并放出H2S气体，故其反应方程式为：2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H4S↑；SnCl4分子的空间构型为正四面体；
(5)CaC2为离子化合物，电子式为：
；一个晶胞含有4个Ca2+，4个C22-,一个C22-中有两个π键，一个晶胞含有的π键平均有8个；
(6) 硒化锌的晶胞结构中X和Y点所堆积的原子均为Zn，该晶胞中四个硒原子所处晶胞体对角线四分之一处，空隙类型为正四面体，但只占据了其中4个位置，故该种空隙的填充率为50%；若该晶胞密度为pgcm-3，硒化锌的摩尔质量为Mgmol-1。用NA代表阿伏加德罗常数的数值，则晶胞参数a 为×107nm。
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【题目】25℃时,用0.10m/L的弱碱BOH滴定10.00 ml a mol/L的盐酸,溶液的pH与所加BOH溶液体积(V)的关系如图所示。已知N点溶液中存在关系式:c(C1—)=c(B+)+c(BOH)。下列说法正确的是
A. M点溶液中存在c(H+)=c(OH—)+2c(BOH)+c(B+)
B. N、Q两点溶液中BOH电离平衡常数:N<Q
C. P点BOH过量,此时溶液中c(B+)>c(Cl—)
D. a<0.108
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【题目】硼酸(H3BO3)为一元弱酸，已知H3BO3与足量NaOH溶液反应的离子方程式为H3BO3+OH-=B(OH)4-，H3BO3可以通过电解的方法制备。其工作原理如下图所示(阳膜和阴膜分别只允许阳离子、阴离子通过)。下列说法错误的是（ ）
A. a与电源的正极相连接
B. 阳极的电极反应式为：2H2O-4e-=O2↑+4H+
C. 当电路中通过3mol电子时，可得到1molH3BO3
D. B(OH)4-穿过阴膜进入产品室，Na+穿过阳膜进入阴极室
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【题目】Ⅰ．催化剂是化工技术的核心，绝大多数的化工生产需采用催化工艺。
（1）新的研究表明，可以将CO2转化为炭黑进行回收利用，反应原理如图所示。
整个过程中Fe3O4的作用是________________________________。
（2）已知反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) ΔH＜0。按n(N2)∶n(H2) = 1∶3向反应容器中投料，在不同温度下分别达平衡时，混合气中NH3的质量分数随压强变化的曲线如图所示：
①下列说法正确的是__________。（填字母）
a．曲线a、b、c对应的温度是由低到高
b．加入催化剂能加快化学反应速率和提高H2的转化率
c．图中Q、M、N点的平衡常数：K(N)＞K(Q)=K(M)
②M点对应H2的转化率是__________。
③2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：
、
和
分别表示N2、H2和NH3。e表示生成的NH3离开催化剂表面，b和c的含义分别是____________和______________。
（3）有机反应中也常用到催化剂。某反应原理可以用下图表示，写出此反应的化学方程式_____________________________。
Ⅱ．过二硫酸钾(K2S2O8)在科研与工业上有重要用途。
(4)某厂采用湿法K2S2O8氧化脱硝和氨法脱硫工艺综合处理燃煤锅炉烟气，提高了烟气处理效率，处理液还可以用作城市植被绿化的肥料。一定条件下，NO去除率随温度变化的关系如图所示。80℃时，若NO初始浓度为450 mg·m-3，t min达到最大去除率，NO去除的平均反应速率：v(NO)=__________mol·L-1·Min-1（列代数式，不必计算结果）
(5)过二硫酸钾可通过“电解→转化→提纯”方法制得，电解装置示意图如图所示。
常温下，电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如下图所示。
在阳极放电的离子主要是HSO4，阳极区电解质溶液的pH范围为___________，阳极的电极反应式为_____________。
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【题目】Ⅰ．“一酸两浸，两碱联合”法是实现粉煤灰（含SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO等）综合利用的新工艺。聚合氯化铝铁（PAFC）化学式为：[Al2(OH)nCl6－n]m·[Fe2(OH)xCl6－x]y，是一种新型高效的净水剂。工业流程如下：
回答下列问题：
（1）实际工业中“酸浸”、“碱浸”均不能充分反应，滤渣A中主要含有SiO2、Al2O3。“纯碱混合焙烧”中，它们分别发生反应的化学方程式为_________________、_________________。
（2）滤液混合后“蒸发”的作用是________________________________。
（3）“电解”时阳极的电极反应式为________________。
（4）PAFC、无水AlCl3、FeCl3·6H2O用量均为25 mg·L-1时，处理不同pH污水的浊度去除率如图所示，PAFC的优点是___________________________。
Ⅱ．(5)25℃时，用0.1mol/L的CH3COOH溶液滴定20mL0.1mol/L的NaOH溶液，当滴加VmLCH3COOH溶液时，混合溶液的pH=7。已知CH3COOH的电离平衡常数为Ka，忽略混合时溶液体积的变化，Ka的表达式为___________。
(6)常温下，测得某纯CaSO3与水形成的浊液pH为9，已知Ka1(H2SO3)＝1.8×10-2，Ka2(H2SO3)＝6.0×10-9，忽略SO32-的第二步水解，则Ksp(CaSO3)＝_________________。
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【题目】下列说法正确的是 ( )
A. 原子最外层电子数为2的元素一定处于周期表第ⅡA族
B. 主族元素X、Y能形成XY2型化合物，则X与Y的原子序数之差可能为2或5
C. 氯化氢的沸点比氟化氢的沸点高
D. 同主族元素形成的氧化物的晶体类型均相同
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【题目】朱自清在《荷塘月色》中写道：“薄薄的青雾浮起在荷塘里……月光是隔了树照过来的，高处丛生的灌木，落下参差的斑驳的黑影……”月光穿过薄雾形成的种种美景本质原因是
A.雾是一种胶体B.空气中的小水滴颗粒的布朗运动
C.发生丁达尔现象D.空气中的小水滴颗粒直径大小约为1～100 nm
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【题目】随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。该工艺的主要流程如图所示：
已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：
物质 | VOSO4 | V2O5 | NH4VO3 | （VO2）2SO4 |
溶解性 | 可溶 | 难溶 | 难溶 | 易溶 |
请问答下列问题：
（1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其化学方程式可表示为____。
（2）滤液中含钒的主要成分________（写化学式）。反应①的离子方程式___________________。
（3）萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大，进一步处理会增加_______（填化学式）的用量，造成成本增大。
（4）该工艺反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中，沉钒率受温度、氯化铵系数（NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比）等的影响，其中温度与沉钒率的关系如图所示，温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。
（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：
pH | 1.3 | 1.4 | 1.5 | 1.6 | 1.7 | 1.8 | 1.9 | 2.0 | 2.1 |
钒沉淀率% | 88.1 | 94.8 | 96.5 | 98.0 | 98.8 | 98.8 | 96.4 | 93.1 | 89.3 |
结合上表，在实际生产中，③中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜_____。（已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39）
（6）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL 0.1molL-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是______________。
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【题目】氨气在工农业生产和国防科技中有着重要应用，科研工作者对其进行者广泛研究。回答：
(1)某课题组实现了在常湿常压下,以氮气和液态水为原料制备氨气同时有氧气生成。
已知，在一定温度和压强下，由最稳定的单质生成1mol纯物质的热效应，称为该物质的生成热(△H)。常温常压下、相关物质的生成热如下表所示:
物质 | NH3(s) | H20(1) |
△H/ kJ·mo1-1 | -46 | -242 |
上述合成氨反应的热化学方程式为______________________。
(2)利用生物电池，以H2、N2为原料合成氨的装置如下图所示。
Q、R均为催化剂，据到示判断，负极反应的催化剂为___(填“Q”或“R”)；正极的电极反应式为_______________。
(3)氨气是工业制硝酸的主要原料之一，催化氧化步骤中发生的主要反应如下：
I.4NH3(g)+5O2(g)
4NO(g)+6H2O(g)△H=-906kJ/mol
II.4NH3(g)+3O2(g)2N2(g)+ 6H2O(g)△H=-126kJ/mol
将固定比例NH3和O2的混合气体以一定流速通过填充有催化剂的反应器，反应产率与温度的关系如图1所示。
①催化氧化步骤中，最适宜的温度为____(填“T1”或“T2”)。
②低于T1℃时，NO的产率较低的原因为_____。
③高于T2℃时，NO的产率降低的可能原因为_____(填选项字母)
A.催化剂活性降低 B.平衡常数减小 C.反应活化能增大 D.氨气溶于水
④T2℃(T1>T2)时，向20L恒容密闭容器中充入2molNH3和2.75mo1O2，发生反应I.反应过程中各物质的物质的量的随时间(t)变化关系如图2所示。T2℃时，该反应的平衡常数K=_____；5min时，改变了某一外界条件，所改变的条件可能为__________。
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