常识性介绍过渡元素的概念 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

若元素原子的最外电子层只有一个电子,该电子的电子层数n=4.请回答下列问题:
(1)符合上述条件的元素共有
 
种.
(2)在符合上述条件的元素中,原子序数最小的在周期表的
 
区(用符号填空),原子序数最大的在周期表的第
 
周期、
 
族.
(3)过渡元素的金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关.一般而言,为d0或d10排布时,无颜色,为d1~d9排布时,有颜色,如[Co(H2O)6]2+显粉红色.据此判断,[Mn(H2O)6]2+
 
颜色(填“无”或“有”).
(4)符合上述条件的元素中,原子序数最大、且与水分子形成的配合物有颜色的简单离子的符号为
 

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Ⅰ.2007年诺贝尔化学奖授予善于做“表面文章”的德国科学家格哈德?埃特尔一,以表彰他在表面化学研究领域作出的开拓性贡献.他的成就之一是证实了气体在固体催化剂表面进行的反应过程,开创了表面化学的方法论.
(1)某校化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下,按下列流程探究不同催化剂对NH3还原NO反应的催化性能.
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若控制其他实验条件均相同,在催化反应器中装载不同的催化剂,将经催化反应后的混合气体通过滴有酚酞的稀硫酸溶液(溶液的体积、浓度均相同).为比较不同催化剂的催化性能,需要测量并记录的数据是
 

(2)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染,给汽车安装尾气净化装置.净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示.
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在汽车的排气管上安装“催化转化器”(用铂、钯合金作催化剂),它的作用是使CO、NO反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧.
①写出上述变化中的总化学反应方程式:
 

②用CH4催化还原NOx也可以消除氮氧化物的污染.例如:
CH4(g)+4NO2(g)=4NO(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H1=-574kJ?mol-1
CH4(g)+4NO(g)=2N2(g)+CO2(g)+2H2O(g);△H2
若1molCH4还原NO2至N2,整个过程中放出的热量为867kJ,则△H2=
 

(3)①有人认为:该研究可以使氨的合成反应,在铁催化剂表面进行时的效率大大提高,从而使原料的转化率大大提高.请你应用化学基本理论对此观点进行评价:
 

②氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨气的反应过程可表示如下图所示,正确的顺序为
 

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A.①②③④⑤B.②①③④⑤C.④⑤③②①D.⑤④③②①
Ⅱ.A、B、C、D、E五种物质含有同一元素X,在一定条件下它们有如下转化关系,若A、B、C、D为气体且其中有一种为有色气体,E为液体,回答下列问题.
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(1)B中只含两种元素,且两种元素的序数相差6,当B和E在空气中相遇时能形成大量的白烟,则D的分子式为
 

(2)当小心加热B与E化合时生成的物质F时,可得到一种与CO2具有相同原子数目和电子数目的气体G和另一种无色无味的液体H,写出相应的化学方程式
 

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Ⅰ.A、B、C分别代表三种不同的短周期元素.A原子的最外层电子排布为ns1,B原子的价电子排布为ns2np2,C原子的最外层电子数是其电子层数的3倍.
(1)若A原子的最外层电子排布为1s1,则按原子轨道的重迭方式判断,A与C形成的化合物中的共价键类型属于
σ
σ
键,A与C所形成的化合物的熔沸点明显高于A与C的同主族元素所形成的化合物的熔沸点,其原因是
水分子之间存在氢键
水分子之间存在氢键

(2)当n=2时,B与C形成的晶体属于
分子
分子
晶体.当n=3时,B与C形成的晶体中,B原子的杂化方式为
sp3
sp3
,微粒间的作用力是
共价键
共价键

Ⅱ.元素周期表中第四周期元素由于受3d电子的影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同.第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物.
(3)CO可以和很多过渡金属形成配合物,如羰基铁[Fe(CO)5]、羰基镍[Ni(CO)4].CO分子中C原子上有一对孤对电子,C、O原子都符合8电子稳定结构,CO的结构式为
C≡O
C≡O
,与CO互为等电子体的离子为
CN-
CN-
(填化学式).
(4)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的.镓的基态原子的电子排布式是
1s22s22p63s23p63d104s24p1
1s22s22p63s23p63d104s24p1
,Ga的第一电离能却明显低于Zn,原因是
Ga失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态,而Zn的4s容纳2个电子、处于全满稳定状态,能量较低,Zn第一电离能较高
Ga失去1个电子后内层电子达到全充满的稳定状态,而Zn的4s容纳2个电子、处于全满稳定状态,能量较低,Zn第一电离能较高

(5)用价层电子对互斥理论预测H2Se和BBr3的立体结构,两个结论都正确的是
d
d

a.直线形;三角锥形        b.V形;三角锥形
c.直线形;平面三角形      d.V形;平面三角形.

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下表标出的是元素周期表的一部分元素,回答下列问题:

(1)表中用字母标出的14种元素中,化学性质最不活泼的是
Ar
Ar
(用元素符号表示,下同),非金属性最强的是
F
F
,常温下单质为液态的非金属元素是
Br
Br
.J、C、F中,原子半径最小的元素是
Cl
Cl
;属于过渡元素的是
M
M
(该空用字母表示),第六周期的元素共有
32
32
种.
(2)F,C气态氢化物中其中以
PH3
PH3
(填化学式)最不稳定;第三周期对应的碱性最强的最高价氧化物的水化物的化学式是
NaOH
NaOH
,该物质含有的化学键类型是
离子键和共价键
离子键和共价键
,用该物质做焰色反应实验,火焰呈
色.
(3)N元素在周期表中的位置是
第4周期ⅦA族
第4周期ⅦA族
,写出由F单质制取N单质的离子方程式是
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2
Cl2+2Br-=2Cl-+Br2

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随着人类社会的发展,氮氧化物(Nox)已成为大气中的主要气态污染物之一.
(1)超音速飞机排放的尾气是平流层中NO的主要来源.它们破坏臭氧层的机理为:
①O3
O+O2 
②NO→NO2+O2
③NO2+O→NO+O2
上述反应的总反应式为
2O3
 NO 
.
 
3O2
2O3
 NO 
.
 
3O2
,其中
NO
NO
是催化剂.
(2)汽车尾气中含有NOx、CO和碳氢化合物等.
①尾气净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂,气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如图1所示,尾气净化过程中发生的总反应化学方程式:
2NO+O2+4CO
 催化剂 
.
 
4CO2+N2
2NO+O2+4CO
 催化剂 
.
 
4CO2+N2

②NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象,称为“光化学烟雾”.有学者对某城市.天中光化学烟雾的变化情况进行测定,实验结果如图2.由图象可知,二次污染物有
醛和O3
醛和O3
 等,醛和O3的峰值出现在14:00左右的主要原因是
此时日光强烈,光化学反应速率最快
此时日光强烈,光化学反应速率最快

③测定汽车尾气中Nox的方法之一是用3%的H2O2溶液吸收尾气中的NOx生成HNO3,再用NaOH标准溶液滴定HNO3.若要测定标准状况下尾气中NOx的体积分数,所需的数据有
ACD
ACD
(选填序号).
 A.所测尾气的总体积    B.两种氮氧化物的体积比
C.NaOH标准溶液的物质的量浓度  D.所消耗NaOH标准溶液的体积
E.从滴定开始到指示剂变色所需的时间
(3)硝酸工业尾气中的NOx可用纯碱溶液吸收,有关的化学反应为:
2NO2+Na2O=NaNO3+CO2
NO+NO2+Na2CO3=2NaNO3+CO2
现用0.5L 2mol/L的纯碱溶液恰好吸收一定量硝酸工业尾气中的NOx,吸收液质量增加44g(设C02全部排出).则NO2和NO的体积比为
7:1
7:1

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