低品位铜矿(主要含CuS、FeO)提铜是解决我国铜产量低这一问题的重要技术,利用低品位铜矿制备Cu2O的一种工艺流程如下图所示:
已知:Ⅰ.MnCO3难溶于水,CuS难溶于水及强酸。
Ⅱ.Cu2O是一种难溶于水的红色物质。
回答下列问题:
(1)“溶浸”包括以下操作:研磨、混合、加热并搅拌、冷却、______ 。“溶浸”中MnO2的作用是______ 。
(2)检验“溶浸”后所得溶液中是否含有的试剂是______ 。
(3)“调pH”后判断是否完全沉淀的操作是______ 。
(4)“还原”中还原产物与氧化产物的物质的量之比为______ 。
(5)将Cu2O固体加入过量稀硫酸中,溶液变成蓝色,且仍有红色固体存在,发生反应的离子方程式为______ 。
(6)有人提出“将低品位铜矿灼烧后用酸溶解制得铜盐”的工艺流程,该流程不足之处有______ (写出一项即可)。
已知:Ⅰ.MnCO3难溶于水,CuS难溶于水及强酸。
Ⅱ.Cu2O是一种难溶于水的红色物质。
回答下列问题:
(1)“溶浸”包括以下操作:研磨、混合、加热并搅拌、冷却、
(2)检验“溶浸”后所得溶液中是否含有的试剂是
(3)“调pH”后判断是否完全沉淀的操作是
(4)“还原”中还原产物与氧化产物的物质的量之比为
(5)将Cu2O固体加入过量稀硫酸中,溶液变成蓝色,且仍有红色固体存在,发生反应的离子方程式为
(6)有人提出“将低品位铜矿灼烧后用酸溶解制得铜盐”的工艺流程,该流程不足之处有
更新时间:2024-02-05 16:55:26
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【推荐1】将浓度均为0.01 mol/L的H2O2、H2SO4、KI、Na2S2O3溶液及淀粉混合,一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”。某小组同学在室温下对该“碘钟实验”的原理进行探究。
资料:该“碘钟实验”的总反应:。反应分两步进行:反应A为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,反应B为……
(1)反应B的离子方程式是_____ 。
(2)为证明反应A、B的存在,进行如下实验。
a.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。试剂X是_____ 。
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验I、实验Ⅱ。(溶液浓度均为0.01 mol/L)
溶液从混合时的无色变为蓝色的时间:实验I是30 min、实验Ⅱ是40 min。
①实验Ⅱ中,x、y、z所对应的数值分别是_____ 。
②对比实验I、实验Ⅱ,可得出的实验结论是_____ 。
资料:该“碘钟实验”的总反应:。反应分两步进行:反应A为H2O2+2I-+2H+=I2+2H2O,反应B为……
(1)反应B的离子方程式是
(2)为证明反应A、B的存在,进行如下实验。
a.向酸化的H2O2溶液中加入试剂X的水溶液,溶液变为蓝色。
b.再向得到的蓝色溶液中加入Na2S2O3溶液,溶液的蓝色褪去。试剂X是
(3)为探究溶液变蓝快慢的影响因素,进行实验I、实验Ⅱ。(溶液浓度均为0.01 mol/L)
实验序号 | H2O2溶液/mL | H2SO4溶液/mL | Na2S2O3溶液/mL | KI溶液(含淀粉)/mL | H2O/mL |
实验I | 5 | 4 | 8 | 3 | 0 |
实验Ⅱ | 5 | 2 | x | y | z |
①实验Ⅱ中,x、y、z所对应的数值分别是
②对比实验I、实验Ⅱ,可得出的实验结论是
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解答题-工业流程题
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【推荐2】铁及其化合物在生产,生活中有着重要作用。按要求回答下列问题
(1)铁及其化合物的价类分布及转化关系如图所示:
①氯化铁溶液常用于蚀刻铜制电路板,实现了反应Ⅰ的转化,写出反应的离子方程式:_____
②往氯化亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液的过程可实现E→C→D的转化,可观察到的现象为_____
③为实现反应Ⅲ的转化,可选择的试剂为稀硝酸,被还原的N和未被还原的N的物质的量之比为_____ 。
(2)探究某铁盐X的组成与性质(忽略过程中氧气的参与):
①由步骤ⅱ、ⅲ及其现象可推知该铁盐X中含有的阴离子为_____ (填离子符号)。
②根据步骤ⅳ、ⅴ及其现象分析,体系中与结合能力最强的离子是_____ (填“”或“”)。
(3)高铁酸钾()是一种新型污水处理剂。可以次氯酸钠和氯化铁为原料,在碱性溶液中反应生成高铁酸钠,然后加入氢氧化钾,将高铁酸钠转化成高铁酸钾。
①写出生成高铁酸钠的反应的离子方程式:_____
②若反应过程中转移了电子,则还原产物的物质的量为_____ mol。
③低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(),由此可说明溶解度:_____ (填“>”“<”或“=”)。
(1)铁及其化合物的价类分布及转化关系如图所示:
①氯化铁溶液常用于蚀刻铜制电路板,实现了反应Ⅰ的转化,写出反应的离子方程式:
②往氯化亚铁溶液中滴加氢氧化钠溶液的过程可实现E→C→D的转化,可观察到的现象为
③为实现反应Ⅲ的转化,可选择的试剂为稀硝酸,被还原的N和未被还原的N的物质的量之比为
(2)探究某铁盐X的组成与性质(忽略过程中氧气的参与):
①由步骤ⅱ、ⅲ及其现象可推知该铁盐X中含有的阴离子为
②根据步骤ⅳ、ⅴ及其现象分析,体系中与结合能力最强的离子是
(3)高铁酸钾()是一种新型污水处理剂。可以次氯酸钠和氯化铁为原料,在碱性溶液中反应生成高铁酸钠,然后加入氢氧化钾,将高铁酸钠转化成高铁酸钾。
①写出生成高铁酸钠的反应的离子方程式:
②若反应过程中转移了电子,则还原产物的物质的量为
③低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾(),由此可说明溶解度:
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【推荐3】Ⅰ.十九大报告指出:“坚持全民共治、源头防治,持续实施大气污染防治行动,打赢蓝天保卫战·”,因此研究等大气污染物的处理方法具有重要意义。汽车尾气中的和在一定条件下可发生如下反应:
反应a:
反应b:
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:_______ 。
Ⅱ.某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
某温度下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
回答下列问题:
(2)“转化”中加入的主要作用是_______ (用离子方程式表示)。
(3)由滤液③获得硫酸镍晶体的一系列操作是_______ 、过滤、洗涤、干燥获得硫酸镍晶体。
(4)转化后的调pH步骤中,溶液pH应调为:_______ (填范围),滤渣③成份为_______ 。
(5)根据表格数据计算的_______ 。
反应a:
反应b:
(1)写出表示CO燃烧热的热化学方程式:
Ⅱ.某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物,还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体:
某温度下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子 | ||||
开始沉淀时的pH | 7.2 | 3.7 | 2.2 | 7.5 |
沉淀完全时的pH | 8.7 | 4.7 | 3.2 | 9.0 |
(2)“转化”中加入的主要作用是
(3)由滤液③获得硫酸镍晶体的一系列操作是
(4)转化后的调pH步骤中,溶液pH应调为:
(5)根据表格数据计算的
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解题方法
【推荐1】某含锰废料中主要含MnCO3及少量的FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3,以此为原料制备MnO2的流程如下:
Ⅰ.氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
Ⅱ.常温下Ksp(MnS)=2.0×10-10、Ksp(CuS)=6.0×10-36。
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是_________ (填化学式)。
(2)“氧化1”的目的是_________ (用离子方程式表示)。
(3)“调pH”时,试剂X为_________ (任写一种),pH的调节范围为_________ 。
(4)“除铜”时,当溶液中c(Mn2+)=12mol·L-1,溶液中c(Cu2+)=_________ 。
(5)“氧化2”制备MnO2 (恰好完全反应)时,n(Mn2+):n(ClO)=_________ ( ClO→Cl-);“电解”制备MnO2的阳极电极反应式为_________ 。
Ⅰ.氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表:
氢氧化物 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 |
开始沉淀时pH | 8.3 | 6.3 | 2.7 | 4.7 |
完全沉淀时pH | 9.8 | 8.3 | 3.7 | 6.7 |
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分是
(2)“氧化1”的目的是
(3)“调pH”时,试剂X为
(4)“除铜”时,当溶液中c(Mn2+)=12mol·L-1,溶液中c(Cu2+)=
(5)“氧化2”制备MnO2 (恰好完全反应)时,n(Mn2+):n(ClO)=
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【推荐2】KMnO4在实验室和工业上均有重要应用,其工业制备的部分工艺如下:
①将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后,与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色(K2MnO4)熔融态物质。
②冷却,将固体研细,用KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液。
③向暗绿色溶液中通入Cl2,溶液变为紫红色。
④将紫红色溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得KMnO4固体。
资料:K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。
(1)①中粉碎软锰矿的目的是_______ 。
(2)①中生成K2MnO4的化学方程式是_______ 。
(3)②中浸取时用KOH溶液的原因是_______ 。
(4)③中产生两种盐,写出③的方程式,并用单线桥 标出电子转移_______ 。
①将软锰矿(主要成分MnO2)粉碎后,与KOH固体混合,通入空气充分焙烧,生成暗绿色(K2MnO4)熔融态物质。
②冷却,将固体研细,用KOH溶液浸取,过滤,得暗绿色溶液。
③向暗绿色溶液中通入Cl2,溶液变为紫红色。
④将紫红色溶液蒸发浓缩,冷却结晶,过滤,洗涤,干燥,得KMnO4固体。
资料:K2MnO4为暗绿色固体,在强碱性溶液中稳定,在近中性或酸性溶液中易发生歧化反应(Mn的化合价既升高又降低)。
(1)①中粉碎软锰矿的目的是
(2)①中生成K2MnO4的化学方程式是
(3)②中浸取时用KOH溶液的原因是
(4)③中产生两种盐,写出③的方程式,并用
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【推荐3】现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类,镉是生产硫酸锌的副产品,属于高毒性金属,试回答下列相关问题。
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
①当酸度为196时,其物质的量浓度为__________ 。
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:_______ 、_______ 。
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为
①硫酸浸取的主要反应的离子方程式为:___________________________ 。
②从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气_________________ 。
③除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式_______________________ 。
④酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知CdO为碱性氧化物,Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式_______________________ 、_____________________ 。
(1)火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌,再把氧化锌和焦炭混合,在鼓风炉中加热至1373-1573K,使锌蒸馏出来。
从火法炼锌蒸馏后的残渣中含多种金属单质及In2O3,可用硫酸提取铟,某研究机构对此研究数据如下。实验中涉及的酸度(每升溶液中含硫酸的质量)与铟的浸出率如下图1;硫酸溶液的体积与固体的体积比如图2
①当酸度为196时,其物质的量浓度为
②从节约原料和浸出率考虑,适宜的酸度和液固比分别为:
(2)湿法炼锌的主要工艺流程为
①硫酸浸取的主要反应的离子方程式为:
②从保护环境和充分利用原料角度,如何处理或利用烟气
③除去酸浸出液中的铁,可用H2O2氧化,再调节pH使之形成Fe(OH)3沉淀,写出H2O2氧化Fe2+的离子方程式
④酸浸出液还含有Cd2+,为了防止镉污染并回收镉,根据它们性质的差异,可用氢氧化钠溶液分离,已知CdO为碱性氧化物,Zn(OH)2和氢氧化铝一样也具有两性,试写出分离的离子方程式
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解答题-实验探究题
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解题方法
【推荐1】某小组同学分别探究FeCl2溶液、FeCl3溶液的性质。
Ⅰ.探究FeCl2溶液的性质。
(1)从化合价的角度预测,FeCl2可能具有的性质___________ 。
(2)向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,可观察到的现象是___________ ,某同学认为上述现象并不能证明Fe2+具有还原性,他的理由___________ 。
Ⅱ.探究FeCl3溶液的性质
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象:
(3)iv中反应的离子方程式是___________
(4)vi 中滴加氯水过程中,氯水反应的离子方程式是___________ 。
Ⅲ.小组同学探究vi中褪色原因,提出两种假设: a.铁离子被转化,b.SCN-被转化
(5)分别向褪色后的溶液中滴加0.1 mol/L FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴,观察到___________ 现象,得出结论:假设b成立。
(6)进一步预测SCN-可能被转化为SO,通过实验验证了该预测,写出实验操作及现象___________
Ⅰ.探究FeCl2溶液的性质。
(1)从化合价的角度预测,FeCl2可能具有的性质
(2)向FeCl2溶液中滴加酸性KMnO4溶液,可观察到的现象是
Ⅱ.探究FeCl3溶液的性质
小组同学进行如下实验操作并观察到对应现象:
操作 | |||
现象 | 溶液由棕黄色变为浅绿色 | 无明显现象 | 溶液变为红色,而后红色褪去 |
(4)vi 中滴加氯水过程中,氯水反应的离子方程式是
Ⅲ.小组同学探究vi中褪色原因,提出两种假设: a.铁离子被转化,b.SCN-被转化
(5)分别向褪色后的溶液中滴加0.1 mol/L FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴,观察到
(6)进一步预测SCN-可能被转化为SO,通过实验验证了该预测,写出实验操作及现象
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【推荐2】某待测液中可能含有Ba2+、Fe3+、K+、Fe2+、CO32-、Cl-等离子,进行如下实验:
①取适量待测液于试管中,加入稀H2SO4,有白色沉淀生成;
②过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显的现象出现;
③在步骤②中的溶液中,继续滴加氯水,溶液立即变红。
根据实验现象回答:
(1)待测液中一定含有的离子是___________ ,一定不含有的离子是_______________ ;
(2)还有一种离子不能确定是否存在,要确认这种离子的实验方法和现象是_________________ 。
①取适量待测液于试管中,加入稀H2SO4,有白色沉淀生成;
②过滤,取少量滤液,滴入2滴KSCN溶液,没有明显的现象出现;
③在步骤②中的溶液中,继续滴加氯水,溶液立即变红。
根据实验现象回答:
(1)待测液中一定含有的离子是
(2)还有一种离子不能确定是否存在,要确认这种离子的实验方法和现象是
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【推荐3】化学为人类日常生活提供了很多便利,氯及其化合物在人类的生活中占有重要地位。回答下列问题:
Ⅰ.如图是氯元素的“价类二维图”。
(1)X的化学式为______ ;Cl2O7为______ (填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物。
(2)巴西奥运会期间,由于工作人员将以Y为有效成分的消毒液与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,其反应的化学方程式为______ 。
(3)下列物质常用于杀菌消毒,其中消毒原理与HClO相同的是______ (填字母)。
Ⅱ.某实验小组用如图装置制备Cl2,并验证Cl2的部分性质。
(4)盛放浓盐酸的仪器名称为_____ ,写出制备氯气的化学方程式:_____ 。
(5)根据装置C中淀粉-KI溶液变蓝可验证非金属性:Cl_____ (填“>”“<”或“=”)I。
(6)装置D中的实验现象为_____ ,说明Cl2具有氧化性;实验中未被反应的Cl2用装置E吸收,g应连接_____ (填“h”或“i”)口。
(7)该实验小组利用上述装置B中的新制氯水进行如图实验。
探究丙中的褪色原因,该实验小组同学提出两种假设:a.铁离子被氧化;b.SCN-被氧化。
①取两支试管分别加入褪色后的溶液,滴加0.1mol∙L-1的FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴,观察到_____ 现象,得出结论:假设b成立。
②进一步预测SCN-可能被转化为,通过实验验证了该预测,写出实验操作及现象:______ 。
Ⅰ.如图是氯元素的“价类二维图”。
(1)X的化学式为
(2)巴西奥运会期间,由于工作人员将以Y为有效成分的消毒液与双氧水混用,导致游泳池藻类快速生长,其反应的化学方程式为
(3)下列物质常用于杀菌消毒,其中消毒原理与HClO相同的是
A.O3 | B.酒精 | C.熟石灰 | D.KMnO4 |
Ⅱ.某实验小组用如图装置制备Cl2,并验证Cl2的部分性质。
(4)盛放浓盐酸的仪器名称为
(5)根据装置C中淀粉-KI溶液变蓝可验证非金属性:Cl
(6)装置D中的实验现象为
(7)该实验小组利用上述装置B中的新制氯水进行如图实验。
操作 | |||
现象 | 溶液由棕黄色变为浅绿色 | 无明显现象 | 溶液变为红色,而后红色褪去 |
①取两支试管分别加入褪色后的溶液,滴加0.1mol∙L-1的FeCl3溶液和KSCN溶液各1滴,观察到
②进一步预测SCN-可能被转化为,通过实验验证了该预测,写出实验操作及现象:
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【推荐1】铝土矿(主要成分是Al2O3,含SiO2、Fe2O3等杂质)是提取铝的原料,提取铝的工艺流程如图:
请回答下列问题:
(1)过滤操作需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要__ 。
(2)流程图中固体B的成分为__ ,流程图中试剂X为__ 。
(3)为验证滤液A含Fe3+,可取少量滤液A滴加__ 溶液,溶液显红色。
(4)通入过量的CO2时发生的化学方程式为__ 。
(5)现有102 t含氧化铝50%的铝土矿,理论上可炼出__ t金属铝。
请回答下列问题:
(1)过滤操作需用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外,还需要
(2)流程图中固体B的成分为
(3)为验证滤液A含Fe3+,可取少量滤液A滴加
(4)通入过量的CO2时发生的化学方程式为
(5)现有102 t含氧化铝50%的铝土矿,理论上可炼出
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【推荐2】镍是重要的战略金属资源,一种从某高镁低品位铜镍矿(主要成分为、、、等)中回收Cu、Ni的工艺流程如图所示:
回答下列问题:
(1)中,Fe元素的化合价为_______ 。
(2)为提高“氧压浸出”的速率,可行的操作有_______ (任填一个)。
(3)“氧压浸出”的滤渣有S和_______ ,该环节中发生的化学反应方程式为_______ 。
(4)已知,“滤液”中,“沉镍”时,控制pH为8.50,此时的沉淀率为_______ ,“沉镍”后的母液,含有的主要溶质为_______ (填化学式)。
(5)一种钒的硫化物的晶体结构(图a)及其俯视图(图b)如下图所示:
①该钒的硫化物的化学式是_______ 。
②该钒的硫化物的晶体中,与每个V原子最近且等距的S原子的个数是_______ 。
回答下列问题:
(1)中,Fe元素的化合价为
(2)为提高“氧压浸出”的速率,可行的操作有
(3)“氧压浸出”的滤渣有S和
(4)已知,“滤液”中,“沉镍”时,控制pH为8.50,此时的沉淀率为
(5)一种钒的硫化物的晶体结构(图a)及其俯视图(图b)如下图所示:
①该钒的硫化物的化学式是
②该钒的硫化物的晶体中,与每个V原子最近且等距的S原子的个数是
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【推荐3】氮化铬常用于薄膜涂层,是一种良好的耐磨材料,同时在超级电容器领域有良好的应用前景。工业上以铬铁矿(FeO·Cr2O3)为原料,经过一系列反应, 制备氮化铬和铬单质的工艺流程如图:
(1)基态铬原子的价层电子轨道表示式为___________ 。
(2)M是短周期金属元素,M的部分电离能数据如表所示:
则M是___________ (填元素符号)。
(3)制备CrCl3时,发生的主要反应为Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2.
①CrCl3溶于水得到配合物:氯化二氯四水合铬(III) {[Cr(H2O)4Cl2]Cl},其中提供电子对形成配位键的原子是___________ ,中心离子配位数为___________ 。
②CrCl3的熔点(83 ° C)比CrF3的熔点(1100 °C)低得多,这是由于___________ 。
(4)氨解CrCl3制备氮化铬:先将CrCl3装入石英舟, 再将石英舟放入反应炉中,通入氨气,在高温下保温5小时,即得到结晶性能良好的纯立方相CrN粉末。氮化铬的熔点为1770 °C,它的一种晶体的立方晶胞结构如图所示,则该晶胞中含有CrN的数目为___________ ,晶胞中Cr的配位数是___________ 。
(1)基态铬原子的价层电子轨道表示式为
(2)M是短周期金属元素,M的部分电离能数据如表所示:
I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | |
电离能/(kJ·mol-1) | 578 | 1817 | 2745 | 11575 | 14830 |
则M是
(3)制备CrCl3时,发生的主要反应为Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2.
①CrCl3溶于水得到配合物:氯化二氯四水合铬(III) {[Cr(H2O)4Cl2]Cl},其中提供电子对形成配位键的原子是
②CrCl3的熔点(83 ° C)比CrF3的熔点(1100 °C)低得多,这是由于
(4)氨解CrCl3制备氮化铬:先将CrCl3装入石英舟, 再将石英舟放入反应炉中,通入氨气,在高温下保温5小时,即得到结晶性能良好的纯立方相CrN粉末。氮化铬的熔点为1770 °C,它的一种晶体的立方晶胞结构如图所示,则该晶胞中含有CrN的数目为
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