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    18．研究发现，在CO2低压合成甲醇反应（CO2+3H2=CH3OH+H2O）中，Co氧化物负载的Mn氧化物纳米粒子催化剂具有高活性，显示出良好的应用前景．回答下列问题：
    （1）Co基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2．元素Mn与O中，第一电离能较大的是O，基态原子核外未成对电子数较多的是Mn．
    （2）CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3．
    （3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为H2O＞CH3OH＞CO2＞H2，原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高．
    （4）硝酸锰是制备上述反应催化剂的原料，Mn（NO3）2中的化学键除了σ键外，还存在π键、离子键．
    （5）MgO具有NaCl型结构（如图），其中阴离子采用面心立方最密堆积方式，X射线衍射实验测得MgO的晶胞参数为a=0.420nm，则r（O2-）为0.148nm．MnO也属于NaCl型结构，晶胞参数为a'=0.448nm，则r（Mn2+）为0.076nm．

    分析 （1）Co是27号元素，可按照能量最低原理书写电子排布式；O为非金属性，难以失去电子，第一电离能较大；
    （2）CO2和CH3OH分子中C原子分别形成2、4个σ键；
    （3）水和甲醇分子间都存在氢键，二氧化碳和氢气常温下为气体，结合氢键数目和相对分子质量判断；
    （4）Mn（NO3）2为离子化合物，含有离子键、共价键，共价键含有σ键和π键；
    （5）阴离子采用面心立方最密堆积方式，位于顶点和面心；阳离子为体心立方堆积，体心和棱，以此计算半径．

    解答 解：（1）Co是27号元素，位于元素周期表第4周期第VIII族，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2．元素Mn与O中，由于O元素是非金属性而Mn是过渡元素，所以第一电离能较大的是O，O基态原子价电子为2s22p4，所以其核外未成对电子数是2，而Mn基态原子价电子排布为3d54s2，所以其核外未成对电子数是5，因此核外未成对电子数较多的是Mn，
    故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2或[Ar]3d74s2；O；Mn；
    （2）CO2和CH3OH的中心原子C原子的价层电子对数分别为2和4，所以CO2和CH3OH分子中C原子的杂化形式分别为sp和sp3，
    故答案为：sp；sp3；
    （3）在CO2低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为H2O＞CH3OH＞CO2＞H2，原因是常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高，
    故答案为：H2O＞CH3OH＞CO2＞H2；常温下水和甲醇是液体而二氧化碳和氢气是气体，液体的沸点高于气体；水分子中有两个氢原子都可以参与形成分子间氢键，而甲醇分子中只有一个羟基上的氢原子可用于形成分子间氢键，所以水的沸点高于甲醇；二氧化碳的相对分子质量比氢气大，所以二氧化碳分子间作用力较大、沸点较高；
    （4）硝酸锰是离子化合物，硝酸根和锰离子之间形成离子键，硝酸根中N原子与3个氧原子形成3个σ键，硝酸根中有一个氮氧双键，所以还存在π键，
    故答案为：π键、离子键；
    （5）因为O2-是面心立方最密堆积方式，面对角线是O2-半径的4倍，即4r=$\sqrt{2}$a，解得r=$\frac{\sqrt{2}}{4}×0.420$nm=0.148nm；MnO也属于NaCl型结构，根据晶胞的结构，晶胞参数=2 rr（O2-）+2r r（Mn2+），
    则rr（Mn2+）=$\frac{0.448nm-2×0.148nm}{2}$=0.076nm． 
    故答案为：0.148；0.076．

    点评 本题为2017年广西考题，涉及核外电子排布、晶胞计算、杂化轨道等知识，侧重考查学生的分析能量和计算能力，需要学生熟练掌握晶胞结构，具备一定的数学计算能力，难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列说法正确的是（　　）
    A．等质量的铝分别与足量Fe2O3或Fe3O4发生铝热反应时，转移电子的数目相等
    B．质量分数分别为40%和60%的硫酸溶液等体积混合，所得溶液的质量分数为50%
    C．金属钠着火时，立即用泡沫灭火器灭火
    D．洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸或稀硫酸

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．纳米级Cu2O由于具有优良的催化性能而受到关注
    （1）已知：①2Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═Cu2O（s）△H=-169kJ•mol-1，
    ②C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H=-110.5kJ•mol-1，
    ③Cu（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CuO（s）△H=-157mol-1
    用炭粉在高温条件下还原CuO的方法制得纳米级Cu2O的热化学方程式为C（s）+2CuO（s）=Cu2O（s）+CO（g）△H=+34.5kJ•mol-1．
    （2）采用离子交换膜控制电解液中OH-的浓度也可以制备纳米级Cu2O装置如图所示：

    为保证电解能持续稳定进行，若电解槽中的离子交换膜只允许一种离子通过，则该交换膜应为OH-（填“Na+”或“H+”或“OH-”）离子交换膜，该电池的阳极反应式为2Cu-2e-+2OH-=Cu2O+H2O．
    （3）用Cu2O做催化剂，工业上在一定条件一下，可以用一氧化碳与氢气反应合成甲醇：CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）

    ①根据甲图计算从反应开始到平衡，v（H2）=0.15mol/（L•min）．
    ②乙图表示该反应进行过程中能量变化，请在乙图中画出用Cu2O作催化剂时“反应过程-能量”示意图．
    ③温度升高，该反应的平衡常数K减小（填“增大”、“不变”或“减小”）．
    ④T℃时，将2molCO和6molH2充入2L的密闭容器中，平衡时测得c（CO）=0.2mol•L-1，此反应在该温度下的平衡常数为2（保留一位有效数字），此时若向该容器中加入4molCO、3molH2、1molCH3OH，开始时，v（正）＞v（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）．
    ⑤在容积均为1L的a、b、c、d、e五个密闭容器中都分别充入1molCO和2molH2的混合气体，控温．图丙表示五个密闭容器温度分别为T1～T5，反应均进行到5mim时甲醇的体积分数，要使容器c中的甲醇体积分数减少，可采取的措施有升温或减小压强．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    6．根据SO2通入不同溶液中实验现象，所得结论不正确的是（　　）
    实验现象结论
    A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还原性
    BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性
    C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性
    DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性：H2SO3＞H2SiO3
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．全固态锂硫电池能量密度高、成本低，其工作原理如图所示，其中电极a常用掺有石墨烯的S8材料，电池反应为：16Li+xS8=8Li2Sx（2≤x≤8）．下列说法错误的是（　　）
    A．电池工作时，正极可发生反应：2Li2S6+2Li++2e-=3Li2S4
    B．电池工作时，外电路中流过0.02 mol电子，负极材料减重0.14 g
    C．石墨烯的作用主要是提高电极a的导电性
    D．电池充电时间越长，电池中的Li2S2量越多

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．以下实验设计能达到实验目的是（　　）
    实验目的实验设计
    A．除去NaHCO3固体中的Na2CO3将固体加热至恒重
    B．制备无水AlCl3 蒸发Al与稀盐酸反应后的溶液
    C．重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶
    D．鉴别NaBr和KI溶液分别加新制氯水后，用CCl4萃取
    A．AB．BC．CD．D

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．电解盐酸和氯化铵的混合溶液，发生反应2H++NH4++3Cl-$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$3H2↑+NCl3，生成VL气体．设NA代表阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
    A．0.1mol•L-1的NH4Cl溶液中含NH4+的数目小于0.01NA
    B．该反应释放H2的分子数为$\frac{V}{22.4}$NA
    C．反应中每消耗2molH+转移的电子数为6NA
    D．120.5gNCl3中所含共价键数为4NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列有关物质性质与用途具有对应关系的是（　　）
    A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
    B．ClO2具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
    C．SiO2硬度大，可用于制造光导纤维
    D．NH3易溶于水，可用作制冷剂

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    13．某科研小组采用如下方案回收一种光盘金属层中的少量Ag（金属层中其他金属含 量过低，对实验的影响可忽略）．

    已知：①NaClO溶液在受热或酸性条件下易分解，如：3NaClO═2NaCl+NaClO3
    ②AgCl可溶于氨水：AgCl+2NH3•H2O?Ag（NH3）2++Cl-+2H2O
    ③常温时 N2H4•H2O（水合肼）在碱性条件下能还原 Ag（NH3）2+：
    4Ag（NH3）2++N2H4•H2O═4Ag↓+N2↑+4NH4++4NH3↑+H2O
    （1）“氧化”阶段需在 80℃条件下进行，适宜的加热方式为水浴加热．
    （2）NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2，该反应的化学方程式为4Ag+4NaClO+2H2O═4AgCl+4NaOH+O2↑． HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是会释放出氮氧化物（或NO、NO2），造成环境污染．
    （3）为提高Ag的回收率，需对“过滤Ⅱ”的滤渣进行洗涤，并将洗涤后的滤液合并入过滤Ⅱ的滤液中．
    （4）若省略“过滤Ⅰ”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，除因过量NaClO与NH3•H2O反应外（该条件下NaClO3与NH3•H2O不反应），还因为未过滤掉的溶液会稀释加入的氨水，且其中含有一定浓度的Cl-，不利于AgCl与氨水反应．
    （5）请设计从“过滤Ⅱ”后的滤液中获取单质Ag的实验方案：向滤液中滴加2mol•L-1水合肼溶液，搅拌使其充分反应，同时用1mol•L-1H2SO4溶液吸收反应中放出的NH3，待溶液中无气泡产生，停止滴加，静置，过滤、洗涤，干燥（实验中须使用的试剂有：2mol•L-1水合肼溶液，1mol•L-1H2SO4 ）．

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