专题2第一单元原子核外电子的运动同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法错误的是
A.可用光谱仪摄取某元素原子由基态跃迁到激发态的发射光谱,从而进行元素鉴定
B.夜空中的激光与电子跃迁释放能量有关
C.若基态氮原子价电子排布式为2s22p2p,则违反洪特规则
D.若某基态原子有n种不同运动状态的电子,则该原子的原子序数为n
2.高钴酸钠是一种用途广泛的化合物,实验室可通过电解与的混合溶液获得,并通过一系列反应来制备,相关化学方程式如下:;(未配平);(未配平)。下列说法错误的是
A.钴元素位于元素周期表的d区
B.电解时阳极得到的气体可用向上排空气法收集
C.电解制备的过程中添加的可换成
D.转化为的化学方程式中和计量比为4∶7
3.短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,X是地壳中含量最高的元素,Z在X单质中燃烧火焰呈黄色,R基态原子p能级有一对成对电子。下列说法正确的是
A.原子半径:Z>R>Y>X
B.气态氢化物的稳定性:Y>X>R
C.X与Z组成的化合物一定不含有共价键
D.X与R组成的化合物VSEPR模型一定和CH4的一样
4.前4周期主族元素a、b、c、d、e的原子序数依次增大,a元素形成的单质在空气中体积约占,b的周期序数与族序数相等,基态时c的3p原子轨道上没有成对电子,基态时d原子3p原子轨道上有1个末成对电子,a与e处于同一个主族。下列说法正确的是
A.离子半径:
B.d的一种酸的电子式:
C.e的价电子排布式
D.b的最高价氧化物对应水化物的酸性比c的强
5.对基态碳原子核外两个未成对电子的描述,错误的是
A.电子云形状相同 B.自旋方向相同 C.能量相同 D.原子轨道取向相同
6.某元素基态原子的价电子排布式为,该元素在周期表中的位置是
A.第三周期第ⅡB族,d区 B.第四周期第ⅡB族,ds区
C.第三周期第ⅦA族,d区 D.第四周期第ⅤB族,d区
7.下列有关电子排布图的表述正确的是
A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B.此图错误,违背了泡利原理
C.表示基态N原子的价电子排布
D.表示处于激发态的B的电子排布图
8.下列化学用语正确的是
A.质量数为31的磷原子的原子结构示意图:
B.顺-2-丁烯的结构简式:
C.的电子云轮廓图
D.的空间填充模型:
9.具有良好的半导体性能,如图给出了立方晶胞中的和位于晶胞体心的(晶胞中的其他已省略)。下列叙述正确的是
A.的最高能层的电子排布式为
B.基态共有24种不同空间运动状态的电子
C.晶胞中距离每个最近的有8个
D.晶体的晶胞参数为,晶胞中位于所形成的正八面体的体心
10.下列化学用语或图示错误的是
A.HClO的结构式为H-O-Cl
B.基态Cr的简化电子排布式为[Ar]3d54s1
C.顺-2-丁烯的球棍模型为
D.基态碳原子的轨道表示式为
11.下列化学用语表示正确的是
A.乙醇的官能团电子式为:
B.钠原子的基态核外电子排布可表示
C.基态铜原子的价层电子排布图:
D.乙炔的分子空间填充模型:
12.《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫磺为主,草木灰为辅。……而后火药成固”,其中涉及的要反应为。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A.的结构示意图:
B.中子数为8的碳原子:
C.基态N原子2p能级电子轨道表示式:
D.的电子式:
13.下列化学用语的表达正确的是
A.原子核内有10个中子的氧原子:
B.氯原子的结构示意图:
C.的最外层电子排布式:
D.基态铜原子的价层电子排布图:
二、多选题
14.一种新型的合成氨的方法如图所示,下列说法正确的是
A.基态氮原子核外电子有7种空间运动状态
B.基态氧原子的原子结构示意图为
C.反应③不能通过电解LiOH水溶液实现
D.上述三步循环的总结果为N2+3H2=2NH3
15.含Cu、Zn、Sn及S的四元半导体化合物的四方晶胞结构如图所示,以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中的原子位置,称作原子分数坐标。图中M原子的分数坐标为(,,)。下列说法正确的是
A.图中W原子的分数坐标为(,,)
B.该半导体化合物的化学式为CuZnSnS3
C.Zn、Sn均位于S原子组成的八面体空隙中
D.基态S原子中两种自旋状态的电子数之比为7:9
三、填空题
16.Ⅰ.铝合金和钢铁是国家重要的金属材料。回答下列问题:
(1)下列是气态铝原子或离子的电子排布式,其中处于激发态的有___________(填序号)。A变为D所需的能量为E1,D变为E所需的能量为E2,则E1___________E2(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
A.1s22s22p63s23p1 B.1s22s22p63s13px13py1 C.1s22s22p63s13px13pz1
D.1s22s22p63s2 E.1s22s22p63s1 F.1s22s22p63s13p1
(2)利用电解法可在铝制品表面形成致密的氧化物保护膜,不仅可以增加美观,而且可以延长铝制品使用时间。制取氧化物保护膜的装置如下图所示,阳极的电极反应方程式为___________。
Ⅱ.钢铁在潮湿空气中容易生锈,某兴趣小组查阅资料可知,钢铁腐蚀的快慢与温度、电解质溶液的pH值、氧气浓度以及钢铁中的含碳量有关,为此设计了下列实验。
编号 ① ② ③ ④
A 100 mL饱和NaCl溶液 100 mL饱和NaCl溶液 100 mLpH = 2 CH3COOH 100 mLpH = 5 H2SO4
B m g铁粉 m g铁粉和n g碳粉混合物 m g铁粉和n g碳粉混合物 m g铁粉和n g碳粉混合物
锥形瓶中压强随时间变化
通过上述实验分析回答:
(3)上述实验①、②探究___________对铁的腐蚀快慢的影响,写出实验②碳电极上的电极反应式___________;
(4)上述四个实验中___________(用编号表示)发生吸氧腐蚀,上述四个实验铁腐蚀由快到慢的顺序为___________(用编号表示)。
17.I.氢化亚铜(CuH)是一种难溶物质,用CuSO4溶液和“另一物质”在40~50℃时反应可生成它。CuH具有的性质有:不稳定,易分解;在氯气中能燃烧;与稀盐酸反应能生成气体;Cu+在酸性条件下发生的反应是:2Cu+=Cu2++Cu。根据以上信息,结合自己所掌握的化学知识,回答下列问题:
(1)基态Cu原子核外电子排布式_____,CuH是_____晶体。
(2)写出CuH在氯气中燃烧的化学反应方程式:_____。
(3)CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是_____(填化学式)。
(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,请写出CuH溶解在足量稀硝酸中反应的离子方程式:_____。
II.某强酸性反应体系中,反应物和生成物共六种物质:PbO2、PbSO4(难溶盐)、Pb(MnO4)2(强电解质)、H2O、X(水溶液呈无色)、H2SO4,已知X是一种盐,且0.1molX在该反应中失去3.01×1023个电子。
(5)X的化学式为_____。
(6)写出该反应的化学方程式:_____。
四、实验题
18.某课题组正在研究与相关的课题,包括钢材酸洗废液中除去原理以及含较高浓度的工业废水中资源化利用,过程如下:
(1)配制模拟酸洗废液
配制的和混合溶液,向其中加入计算量的,得到含铬量为的模拟酸洗废液。转化为的离子方程式为_______。
(2)研究除原理
如图-1所示,向三颈瓶中加入5g铁粉,在搅拌下加入模拟酸洗废液,40℃下加热,产生不溶物,过滤。
①基态的核外电子排布式为_______。
②采用40℃水浴加热的优点为_______。
(3)除原理推测如下:
①加入铁粉与溶液中的反应,溶液中的和含量升高;随着溶液pH升高,更易与结合生成;进一步氧化生成胶体;一方面因和胶体具有较好的吸附性被除去,被除去的另一重要原因是_______。
研究废水中较高浓度的资源化应用——制备
已知:Cr(Ⅲ)的存在形态的物质的量分数随溶液pH的分布如图-2所示。
②先从含高浓度的工业废水中分离、提纯,得到溶液,再由溶液制得。请补充完整由溶液制得的实验方案:取分离、提纯得到的溶液,_______,低温烘干,得到高纯晶体。
[实验中须使用的试剂:溶液、溶液、溶液、蒸馏水]
③测定样品纯度。准确称取样品,溶于过量硫酸并配成溶液。取溶液,用足量溶液将氧化为,煮沸除去过量的,冷却至室温。再加入过量KI溶液,以淀粉溶液为指示剂,用标准溶液滴定至终点,消耗溶液。
已知反应:;
计算样品的纯度_______(写出计算过程,结果保留四位有效数字)。
19.无水二氯化锰(MnCl2,极易吸水潮解,易溶于水、乙醇和醋酸,不溶于苯)常用于铝合金冶炼、有机氯化物触媒等,某兴趣小组用四水醋酸锰[(CH3COO)2Mn·4H2O]和乙酰氯(CH3COCl,沸点:51℃,与水反应生成CH3COOH和HCl为原料制备无水二氯化锰。实验步骤如下:
Ⅰ.将四水醋酸锰、乙酰氯和苯加入容器中,室温搅拌、静置一会,抽滤,得到无水醋酸锰;
Ⅱ.将无水醋酸锰、苯加入烧瓶中,滴加乙酰氯,加热回流,反应完全后,静置,抽滤、洗涤,得到无水二氯化锰粗产品。装置(夹持装置已省略)如图1所示;
Ⅲ.将无水二氯化锰粗产品进行纯化,得到无水二氯化锰。
回答下列问题:
(1)基态Mn2+核外电子排布式为___________;图1中,盛放乙酰氯的仪器名称为___________。
(2)简述步骤Ⅰ能获得无水醋酸锰的原理:___________(语言叙述)。
(3)步骤Ⅱ除了生成无水二氯化锰外,还有(CH3CO)2O生成,写出该反应的化学方程式:___________。
(4)步骤Ⅰ设置室温下反应,而步骤Ⅱ设置在加热回流下反应,其原因是___________。
(5)抽滤和普通过滤装置如图2所示,简述抽滤的优点:___________(任写一种)。
(6)步骤Ⅲ纯化时,装置如图3所示:
①打开安全瓶上旋塞,打开抽气泵,关闭安全瓶上旋塞,开启加热器,进行纯化。请给纯化完成后的操作排序:纯化完成→(___________ )→(___________ )→(___________)→(___________ ) →将产品转至干燥器中保存,_______
a.拔出圆底烧瓶的瓶塞
b.关闭抽气泵
c.关闭加热器,待烧瓶冷却至室温
d.打开安全瓶上旋塞
②图3装置中U形管内NaOH固体的作用是___________(写一条即可)。
(7)用滴定分析法确定产品纯度。甲同学通过测定产品中锰元素的含量确定纯度;乙同学通。过测定产品中氯元素的含量确定纯度。合理的是___________(填“甲”或“乙”)同学的方法。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.A
【详解】A.某元素原子由基态跃迁到激发态得到吸收光谱,故A错误;
B.激光是原子的发射光谱,与原子核外电子发生跃迁有关,故B正确;
C.基态氮原子价电子排布式为2s22p2p2p,若基态氮原子价电子排布式为2s22p2p,则违反洪特规则,故C正确;
D.若某基态原子有n种不同运动状态的电子,说明该原子核外有n个电子,则该原子的原子序数为n,故D正确;
选A。
2.C
【详解】A.钴元素的原子序数为27,价电子排布式为3d74s2,位于元素周期表的d区,故A正确;
B.由题意可知,电解氯化亚钴溶液时,氯离子在阳极失去电子发生氧化反应生成密度比空气大的氯气,可用向上排空气法收集,故B正确;
C.由题意可知,电解氯化亚钴溶液时,水在阴极得到电子生成氢气和氢氧根离子,若将硫酸钠溶液换成硫酸镁溶液,镁离子会与阴极生成的氢氧根离子生成氢氧化镁沉淀,导致溶液的导电性减弱,不利于电解的进行,故C错误;
D.由得失电子数目守恒可知,转化为的化学方程式中和计量比为4∶7,故D正确;
故选C。
3.B
【分析】短周期主族元素X、Y、Z、R的原子序数依次增大,X是地壳中含量最高的元素,则X为O,单质Z在X单质中燃烧火焰呈黄色,则Z为Na,Y为F,R基态原子p能级有一对成对电子,则R为S。
【详解】A.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同,核电荷数越大,原子半径越小,则原子半径:Na>S>O>F,故A错误;
B.根据非金属性越强,其气态氢化物越稳定,因此气态氢化物的稳定性:HF>H2O>H2S,故B正确;
C.X是O,Z是Na,二者形成的化合物可能是Na2O、Na2O2,Na2O中只含离子键,Na2O2中含有离子键、共价键,可见X与Z组成的化合物可能含有共价键,故C错误;
D.X是O,R是S元素,二者形成的化合物有SO2、SO3,前者SO2中S原子价层电子对数是2+=3,其VSEPR模型是平面三角形;而SO3中S原子价层电子对数是3+=3,其VSEPR模型也是平面三角形;而CH4的中心C原子价层电子对数是4+=4,其VSEPR模型是正四面体形,故X与R组成的化合物VSEPR模型和CH4的不一样,故D错误;
故合理选项是B。
4.B
【分析】a元素形成的单质在空气中体积约占即为氧气,则a为O元素,b的周期序数与族序数相等且原子序数大于氧原子的,即都为3,则b为Al元素,基态时c的3p原子轨道上没有成对电子,则价电子排布为3s23p3,c为P元素,基态时d原子3p原子轨道上有1个末成对电子,其外围电子排布式为3s23p5,则d为Cl元素,a与e处于同一个主族则e为Se元素;
【详解】由分析可知,a、b、c、d、e分别为O、Al、P、Cl、Se;
A.电子层数越多,离子半径越大,电子层数相同的原子序数越多离子半径越小,则离子半径:,A错误;
B .d为Cl元素,一种酸即HClO为共价化合物,O原子分别与H和Cl共用一对电子对,电子式: ,B正确;
C.e为Se元素,与S同主族即价电子数为6,Se位于第四周期,其价电子排布式为4s24p4,C错误;
D.b为Al元素,c为P元素,同周期主族元素从左到右非金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的酸性也增强,则磷酸的酸性更强,D错误;
故选:B。
5.D
【分析】基态碳原子核外电子的轨道表示式为:,在2p轨道中,存在两个自旋方向相同的电子。
【详解】A.从图中可以看出,两个未成对电子分别占据两个不同的2p轨道,则电子云形状相同,都为哑铃形或纺锤形,A正确;
B.从图中可以看出,两个未成对电子分别占据两个2p轨道,并且自旋方向相同,B正确;
C.在同一原子的同一电子亚层中,不同轨道的能量相同,基态碳原子的两个未成对电子分别点据2p亚层中的两个不同轨道,则电子的能量相同,C正确;
D.在2p亚层中,电子云有x、y、z三种相互垂直的伸展方向,所以原子轨道取向不同,D错误;
故选D。
6.D
【详解】某价电子排布为3d34s2的基态原子,原子核外有4个电子层,价电子数目为5,为V元素,该元素位于周期表中第四周期第ⅤB族,属于d区,故选:D。
7.A
【详解】A.根据能量最低原理,可表示单核10电子粒子基态时电子排布,故A正确;
B.此图错误,违背了洪特规则,故B错误;
C.表示基态N原子的价电子排布图为,故C错误;
D.表示基态B的电子排布图,故D错误;
选A。
8.C
【详解】A.磷为15号元素,其原子结构示意图为 ,A错误;
B.该结构为反-2-丁烯,B错误;
C.Py为p电子云在y轴的取向,C正确;
D.CO2的中心原子为C,其半径大于O,其空间填充模型为 ,D错误;
故选C。
9.D
【分析】FeS2晶胞中的Fe2+的个数为8×+6×=4,根据化学式可知晶胞中有4个,结合晶胞图可知,若每个棱上有1个,立方体心有个,则晶胞中有个数为1+12×=4,符合化学式FeS2。
【详解】A.Fe2+的最高能层的电子排布式为3s23p63d6,A错误;
B.基态Fe2+共有14种不同空间运动状态的电子,B错误;
C.FeS2晶胞中,12个棱上的距离体心相等,则距离每个最近的有12个,C错误;
D.FeS2晶体的晶胞参数为anm,晶胞中周围最近Fe2+在立方体的面心上,有6个,根据配位数与原子个数成反比,则每个Fe2+最近有6个,则Fe2+位于所形成的正八面体的体心,D正确;
故答案为:D。
10.D
【详解】A.HClO的结构式为H-O-Cl,故A正确;
B.Cr是24号元素,基态Cr的简化电子排布式为[Ar]3d54s1,故B正确;
C.顺-2-丁烯的球棍模型为,故C正确;
D.基态碳原子的轨道表示式为 ,故D错误;
故选D。
11.B
【详解】A.乙醇的官能团为-OH,电子式为,A不正确;
B.钠原子的基态原子,其核外电子数为11,电子排布式为,B正确;
C.基态铜原子的价层电子排布式为3d104s1,价电子排布图为:,C不正确;
D.乙炔的分子空间填充模型为,D不正确;
故选B。
12.C
【详解】A.S是16号元素,故的结构示意图: ,A错误;
B.已知C是6号元素,且质量数等于质子数加中子数,故中子数为8的碳原子表示为:,B错误;
C.N是7号元素,故基态N原子2p能级电子轨道表示式: ,C正确;
D.的电子式为: ,D错误;
故答案为:C。
13.C
【详解】A.原子核内有10个中子的氧原子的质子数为8、质量数为18,原子符号为,故A错误;
B.氯原子的核电荷数为17,核外3个电子层,最外层电子数为7,原子的结构示意图为 ,故B错误;
C.铁元素的原子序数为26,亚铁离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6,则亚铁离子的最外层电子排布式为3s23p63d6,故C正确;
D.铜元素的原子序数为29,基态原子的价电子排布式为3d104s1,价层电子排布图为 ,故D错误;
故选C。
14.BC
【详解】A.基态氮原子核外电子有7个,分别占据1s轨道、2s轨道、2p中的3个轨道,则共有5种空间运动状态,A不正确;
B.基态氧原子的核电荷数为8,核外电子数为8,则原子结构示意图为 ,B正确;
C.Li是活泼金属,能与水发生反应,则反应③不能通过电解LiOH水溶液实现,C正确;
D.上述三步循环反应中,去掉参与循环的物质,N2、H2O在通电条件下发生反应,生成NH3和O2,则总结果为2N2+6H2O4NH3+3O2,D不正确;
故选BC。
15.AD
【详解】A.根据M原子的分数坐标,可知W原子的分数坐标为(,,),故A正确;
B.根据均摊原则,晶胞中位于面上的Cu原子数为 、位于顶点和体心的Zn原子数为、位于棱上和面心的Sn原子数为 、位于晶胞内部的S原子数为8,则该半导体化合物的化学式为Cu2ZnSnS4,故B错误;
C.Zn、Sn均位于S原子组成的四面体空隙中,故C错误;
D.基态S原子的电子排布图为 ,两种自旋状态的电子数之比为7:9,故D正确;
选AD。
16.(1) BCF < ①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高所以失去3p上的电子更容易,即需要的能量低;②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用,再失去一个电子变难,即需要的能量更高;③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构,即再失去一个电子需要的能量更高(答到一点即可)
(2)
(3) 含碳量多少(或是否含碳) 2H2O + O2 + 4e = 4OH
(4) ②④ ④ = ③ > ② > ①(或“④③②①”“③④②①”)
【详解】(1)基态铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1,获得能量后低能级上的电子跃迁到较高能级变为激发态,故B、C、F为激发态原子或离子。A变为D所需的能量E1为第一电离能,D变为E所需的能量E2为第二电离能,E1小于E2,理由有三:①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高,所以失去3p上的电子更容易,即需要的能量低,②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用,再失去一个电子变难,即需要的能量更高;③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构,即再失去一个电子需要的能量更高,答案为:BCF,<,①3p能级上的电子比3s能级上的电子能量高所以失去3p上的电子更容易,即需要的能量低;②失去一个电子后形成一价阳离子对外围电子有吸引作用,再失去一个电子变难,即需要的能量更高;③铝失去一个电子后3s能级上形成全满的稳定结构,即再失去一个电子需要的能量更高(答到一点即可);
(2)阳极铝失去电子生成氧化物氧化铝,电极反应方程式为:,答案为:;
(3)比较实验①②可知,实验①②探究的是是否含碳对铁腐蚀的影响,实验②发生吸氧腐蚀,其正极反应为:,答案为:含碳量多少(或是否含碳),;
(4)分析压强与时间变化曲线可知,①②④压强随时间变化减小,①无碳粉为化学腐蚀,则发生吸氧腐蚀为②④。上述图中压强变化一个单位所需时间各不相同,相同时间转移电子越多,金属腐蚀越快,③中生成氢气的体积是相同时间④中吸收氧气的体积2倍,所以两者转移电子数相同,反应速率相等,上述四个实验铁腐蚀由快到慢的顺序为④ = ③ > ② > ①,答案为: ②④,④ = ③ > ② > ①(或“④③②①”“③④②①”)。
17.(1) 1s22s22P63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 离子
(2)2CuH+3Cl2=2CuCl2+2HCl
(3)H2
(4)CuH+NO+3H+=Cu2++NO↑+2H2O
(5)MnSO4
(6)5PbO2+2MnSO4+2H2SO4=4PbSO4+Pb(MnO4)2+2H2O
【详解】(1)Cu是29号元素,基态Cu原子核外电子排布式为1s22s22P63s23p63d104s1,CuH由Cu+、H-构成,属于离子晶体。
(2)CuH在氯气中燃烧生成氯化铜、氯化氢,反应的化学反应方程式2CuH+3Cl2=2CuCl2+2HCl;
(3)CuH中H-离子与H+发生归中反应生成氢气,CuH溶解在稀盐酸中生成的气体是H2。
(4)如果把CuH溶解在足量的稀硝酸中生成的气体只有NO,可知CuH溶解在足量稀硝酸中生成硝酸铜、NO、水,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为CuH+NO+3H+=Cu2++NO↑+2H2O。
(5)X是一种盐,根据元素守恒,X中含有Mn元素,0.1molX在该反应中失去3.01×1023个电子,可知X中Mn元素显+2价,则X为MnSO4;
(6)MnSO4在该反应中失电子,X是还原剂,根据氧化还原规律,PbO2是氧化剂,PbSO4、Pb(MnO4)2是反应产物,根据元素守恒,H2SO4是反应物、H2O是反应产物,则反应方程式为5PbO2+2MnSO4+2H2SO4=4PbSO4+Pb(MnO4)2+2H2O。
18.(1)
(2) [Ar]3d3 受热均匀,便于控制温度在40 ℃
(3) Cr3+生成Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤去除 边搅拌边加入2 mol/L Ba(OH)2溶液,调节溶液的pH在6~12范围内,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤液中滴加0.1 mol/L HNO3和0.1 mol/L AgNO3溶液不再出现浑浊 91.56%
【分析】配制过程中,与硫酸亚铁发生氧化还原反应;向三颈瓶中加入5g铁粉,在搅拌下加入模拟酸洗废液50mL,40℃下加热1.5h,产生Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤除去。
【详解】(1)转化为,Cr元素的化合价降低,则Fe2+被氧化为Fe3+,该过程中发生反应的离子方程式为,故答案为:;
(2)①基态Cr原子的核外电子排布式:1s22s22p63s23p63d54s1,Cr原子失去3个电子生成Cr3+,则基态的核外电子排布式为[Ar]3d3,故答案为:[Ar]3d3;
②该反应的反应温度为40℃,温度较低,采用40℃水浴加热可使受热均匀,便于控制温度在40 ℃,故答案为:受热均匀,便于控制温度在40 ℃;
(3)①随着溶液pH升高,溶液中的OH-浓度升高,与OH-结合生成Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤去除,故答案为:Cr3+生成Cr(OH)3沉淀或CrOOH沉淀,过滤去除;
②由图可知,pH在6~12范围之间时,主要以Cr(OH)3存在,Cr(Ⅲ)中加入2 mol/L Ba(OH)2溶液,调节pH在6~12,以生成Cr(OH)3沉淀,过滤后,用蒸馏水洗涤沉淀,若未洗涤干净,滤渣中会含有Cl-,用稀HNO3和AgNO3检验最后一次洗涤液中不存在Cl-时,可停止用蒸馏水洗涤Cr(OH)3沉淀,再低温烘干,得到高纯Cr(OH)3晶体,故答案为:边搅拌边加入2 mol/L Ba(OH)2溶液,调节溶液的pH在6~12范围内,静置,过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,直至向最后一次洗涤液中滴加0.1 mol/L HNO3和0.1 mol/L AgNO3溶液不再出现浑浊;
③根据题意,消耗的,根据可得,,即
0.9000g样品中含,Cr(OH)3样品纯度为,故答案为:91.56%。
19.(1) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5或[Ar]3d5 恒压滴液漏斗
(2)乙酰氯与四水醋酸锰中的结晶水反应生成CH3COOH和HCl,从而获得无水醋酸锰(或其他合理叙述)
(3)(CH3COO)2 Mn+2CH3COC1MnCl2 +2(CH3CO)2O
(4)步骤Ⅰ常温下可防止生成MnCl2,步骤Ⅱ加热回流能促进反应生成MnCl2(或其他合理叙述)
(5)抽滤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出的固体容易干燥等(写出一条即可)
(6) cdba 吸收产生的酸性气体或防止外部水气进入样品(写出一条即可)
(7)乙
【分析】本题是一道无机物制备类的实验题,由题给流程可知,四水醋酸锰和乙酰氯溶解在苯中搅拌抽滤得到醋酸锰固体,向加入醋酸锰固体中加入苯和乙酰氯回流搅拌,醋酸锰和乙酰氯反应得到氯化锰沉淀,抽滤、洗涤得到无水二氯化锰。
【详解】(1)锰为25号元素,则基态Mn2+核外电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5或[Ar]3d5;由图可知盛放乙酰氯的仪器名称为恒压滴液漏斗;
(2)根据题给信息可知,四水醋酸锰和乙酰氯反应生成CH3COOH和HCl为原料制备无水二氯化锰,故步骤Ⅰ能获得无水醋酸锰的原理为:乙酰氯与四水醋酸锰中的结晶水反应生成CH3COOH和HCl,从而获得无水醋酸锰(或其他合理叙述);
(3)步骤Ⅱ中无水醋酸锰和乙酰氯反应生成无水二氯化锰粗产品,相应的方程式为:(CH3COO)2 Mn+2CH3COC1MnCl2 +2(CH3CO)2O;
(4)根据题给信息可知,CH3COCl沸点较低,容易挥发,步骤I为了使反应更加充分,防止CH3COCl挥发,应该在低温下进行,而步骤Ⅱ有回流装置,可防止挥发,加热可以加快反应速率,故答案为:步骤Ⅰ常温下可防止生成MnCl2,步骤Ⅱ加热回流能促进反应生成MnCl2(或其他合理叙述);
(5)抽滤和普通过滤相比,最大的优点是,抽滤可以使过滤速度快、液体和固体分离比较完全、滤出的固体容易干燥等;
(6)①纯化完成后的操作和纯化的操作相反,纯化完成后首先关闭加热器,待烧瓶冷却至室温,然后打开安全瓶上旋塞,关闭抽气泵,最后拔出圆底烧瓶的瓶塞,将产品转至干燥器中保存,故答案为cdba;
②由于可能混有酸性气体且无水二氯化锰极易吸水潮解,因此NaOH固体的作用是吸收产生的酸性气体或防止外部水气进入样品(写出一条即可)。
(7)由于无水二氯化锰极易吸水潮解,且锰离子水解,所以应该通过测定产品中氯元素的含量确定纯度,所以合理的是乙同学的方法。
答案第1页,共2页
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