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    3．钴（Co）是人体必需的微量元素．含钴化合物作为颜料，具有悠久的历史，在机械制造、磁性材料等领域也具有广泛的应用．请回答下列问题：
    （1）Co基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d74s2；
    （2）酞菁钴近年来在光电材料、非线性光学材料、光动力学疗法中的光敏剂、催化剂等方面得到了广泛的应用．其结构如图所示，中心离子为钴离子．
    ①酞菁钴中三种非金属原子的电负性由大到小的顺序为N＞C＞H；
    （用相应的元素符号作答）；碳原子的杂化轨道类型为sp2；
    ②与钴离子通过配位键结合的氮原子的编号是2，4；
    （3）CoCl2中结晶水数目不同呈现不同的颜色．
    CoCl2可添加到硅胶（一种干燥剂，烘干后可再生反复使用）中制成变色硅胶．简述硅胶中添加CoCl2的作用：随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度；
    （4）用KCN处理含Co2+的盐溶液，有红色的Co（CN）2析出，将它溶于过 量的KCN溶液后，可生成紫色的[Co（CN）6]4-，该配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）6]3-，写出该反应的离子方程式：2[Co（CN）6]4-+2H2O=2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH -；
    （5）Co的一种氧化物的晶胞如图所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在 5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有CoO2的层状结构（如下图所示，小球表示Co原子，大球表示O原子）．下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述CoO2的化学组成的是D．

    分析 （1）Co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理书写核外电子排布式；
    （2）①酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大；分子中C原子均形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3；
    ②含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合，形成配位键后形成4对共用电子对，形成3对共用电子对的N原子形成普通的共价键；
    （3）通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度；
    （4）[Co（CN）6]4-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）6]3-，只能是水中氢元素被还原为氢气，根据电荷守恒有氢氧根离子生成；
    （5）由氧化物晶胞结构可知晶胞中Co、O原子数目之比为1：1，假设黑色球为Co原子，以顶点Co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用；
    CoO2的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1：2，结合均摊法计算判断．

    解答 解：（1）Co为27号元素，原子核外电子数为27，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d74s2，
    故答案为：1s22s22p63s23p63d74s2；
    （2）①酞菁钴中三种非金属原子为C、N、H，同周期自左而右电负性增大，非金属性越强电负性越大，故电负性N＞C＞H；分子中C原子均形成3个σ键，没有孤对电子，杂化轨道数目为3，碳原子的杂化轨道类型为 sp2，
    故答案为：N＞C＞H；sp2；
    ②含有孤对电子的N原子与Co通过配位键结合，形成配位键后形成4对共用电子对，形成3对共用电子对的N原子形成普通的共价键，1号、3号N原子形成3对共用电子对为普通共价键，2号、4号N原子形成4对共用电子对，与Co通过配位键结合，
    故答案为：2，4；
    （3）随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度，
    故答案为：随着硅胶的吸湿和再次烘干，二氯化钴在结晶水合物和无水盐间转化，通过颜色的变化可以表征硅胶的吸湿程度；
    （4）[Co（CN）6]4-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）6]3-，只能是水中氢元素被还原为氢气，根据电荷守恒有氢氧根离子生成，该反应离子方程式为：2[Co（CN）6]4-+2H2O=2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH -，
    故答案为：2[Co（CN）6]4-+2H2O=2[Co（CN）6]3-+H2↑+2OH -；
    （5）由氧化物晶胞结构可知晶胞中Co、O原子数目之比为1：1，假设黑色球为Co原子，以顶点Co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子数目为$\frac{3×8}{2}$=12；
    CoO2的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1：2，由图象可知：
    A中Co、O原子数目之比为1：4×$\frac{1}{2}$=1：2，符合，
    B中Co、O原子数目之比为（1+4×$\frac{1}{4}$）：4=1：2，符合，
    C中Co、O原子数目之比为4×$\frac{1}{4}$：4×$\frac{1}{2}$=1：2，符合，
    D中Co、O原子数目之比为1：4×$\frac{1}{4}$=1：1，不符合，
    故答案为：12；D．

    点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、配合物、晶胞计算等，侧重考查学生对知识的理解与迁移应用，注意利用均摊法进行晶胞计算，理解配位键形成条件．

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    13．某实验兴趣小组设计如下微型实验装置，a、b为直流电源的两极．实验时，若断开K1，闭合K2，两极均有气泡产生，下列有关描述正确的是（　　）
    A．断开K1闭合K2时，总反应的离子方程式为：2H++2Cl-$\stackrel{电解}{→}$ H2↑+Cl2↑
    B．断开K1闭合K2时，电子沿“a→Fe→电解质溶液→C→b”的路径流动
    C．断开K1闭合K2时，铁电极附近溶液pH逐渐升高
    D．断开K2闭合K1时，Fe电极被保护，此法称为牺牲阳极的阴极保护法

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．常温下，将FeCl3溶液和KI溶液混合，发生如下反应：2Fe3++2I-?2Fe2++I2
    某研究小组为了证明FeCl3溶液和KI溶液的反应存在一定限度，设计了如下实验：取5mL0.1mol/LKI溶液，滴加0.1mol/LFeCl3溶液5～6滴，充分反应后溶液呈黄褐色，加入2mL CCl4溶液，振荡后静置，取上层溶液，滴加KSCN试剂，观察实验现象．
    根据以上信息回答下列问题：
    （1）能够证明反应存在限度的现象是上层溶液呈红色．
    （2）现将反应2Fe3++2I-?2Fe2++I2设计成如图所示的原电池
    ①能说明反应达到平衡的标志是ad（填序号）．
    a．电流计读数为零                       b．电流计指针不再偏转且不为零
    c．电流计指针偏转角度最大           d．甲烧杯中溶液颜色不再改变
    ②反应达平衡后，向甲中加入适量FeCl2固体，此时甲（填“甲“或“乙”）中石墨电极为负极，对应的电极反应方程式为2Fe2+-2e-=2Fe3+．根据以上信息问答下列问题．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．（1）某课外活动小组同学用图1装置进行实验，试回答下列问题：
    ①若开始时开关K与a连接，则铁发生电化学腐蚀中的吸氧腐蚀．
    ②若开始时开关K与b连接，则总反应的离子方程式为2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+H2↑+Cl2↑．
    （2）芒硝化学式为Na2SO4•10H2O，无色晶体，易溶于水，是一种分布很广泛的硫酸盐矿物．该小组同学设想，如果模拟工业上离子交换膜法制烧碱的方法，用如图2所示装置电解硫酸钠溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钠，无论从节省能源还是从提高原料的利用率而言都更加符合绿色化学理念．
    ①该电解槽的阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑；此时通过阴离子交换膜的离子数小于（填“大于”、“小于”或“等于”）通过阳离子交换膜的离子数．
    ②制得的氢氧化钠溶液从出口（填“A”、“B”、“C”或“D”）D导出．
    ③通电开始后，阴极附近溶液pH会增大，请简述原因：H+放电，促进水的电离，OH-浓度增大
    ④若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池，则电池负极的电极反应式为H2+2OH--2e-=2H2O．已知H2的燃烧热为285.8kJ•mol-1，则该燃料电池工作产生36g H2O时，理论上有571.6 kJ的能量转化为电能．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．下列说法正确的是（　　）
    A．Mg、Al在空气中性质稳定，因而都具有很强的抗腐蚀性
    B．质量数相等的不同核素，一定属于不同种元素
    C．生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
    D．自行车钢架生锈主要是化学腐蚀所致

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    8．A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素．A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，B的电负性大于C，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，F的基态原子中有4个未成对电子．
    （1）基态的F2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6．
    （2）B的气态氢化物在水中的溶解度远大于A、C的气态氢化物，原因是NH3与H2O分子间存在氢键
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    （3）化合物FD3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，它的晶体类型是分子晶体；化合物ECAB中的阴离子与AC2互为等电子体，该阴离子的电子式是．
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    （5）FD3与ECAB溶液混合，得到含多种配合物的血红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是K2Fe（SCN）5．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．最近报道了一种新型可充电式铝电池．电解质为阳离子（EMl+）与阴离子（AlCl4-）组成的离子液体．如图为该电池放电过程示意图，Cn为石墨烯，下列说法不正确的是（　　）
    A．充电时，每生成1mol Al，电解质溶液中会增加7molAlCl4-
    B．放电时，电解质中的阳离子（EMl+）未发生反应
    C．放电时，负极反应方程式为Al+7AlCl4--3e-═4Al2Cl7-
    D．充电时，Cn为阳极，电极方程式为Cn+AlCl4--e-═Cn[AlCl4]

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．NA表示阿伏加德罗常数的值．下列叙述正确的是（　　）
    A．标准状况下，22.4L CHCl3含氯原子数为3NA
    B．100mL 1 mol•L-1醋酸溶液中的氢原子数为0.4NA
    C．常温常压下，11.2g乙烯中共用电子对数为2.4NA
    D．6.4 g CaC2晶体中所含的离子总数为0.3NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．下列开发利用自然资源制取化学品，其途径较合理的是（　　）
    A．海水$\stackrel{熟石灰}{→}$Mg（OH）2$\stackrel{高温}{→}$MgO$\stackrel{电解}{→}$Mg
    B．石油$\stackrel{裂解}{→}$$\stackrel{分馏}{→}$苯、甲苯、二甲苯、酚等
    C．铝土矿$\stackrel{NaOH}{→}$$\stackrel{过滤}{→}$$\stackrel{盐酸}{→}$$\stackrel{过滤}{→}$Al（OH）3$\stackrel{灼烧}{→}$Al2O3$\stackrel{电解}{→}$Al
    D．海洋生物$\stackrel{灼烧}{→}$$\stackrel{浸取}{→}$$\stackrel{Cl_{2}}{→}$$\stackrel{萃取}{→}$$\stackrel{分离提纯}{→}$I2

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