点睛：
弱电解质的电离平衡常数与离子的水解平衡常数的乘积等于水的离子积常数，所以Kb（NH3·H2O）=1.7×10-5，Kh（NH4+）=
。
8.某小组研究溶液中Fe2+与NO2-、NO3-的反应。
实验I
试剂
现象
滴管
试管
2mL
1mol·L-1 FeSO4溶液（pH＝4）
1mol·L-1NaNO2溶液（pH＝8）
a．滴入1滴FeSO4溶液，溶液变黄色，继续滴加，溶液变为棕色。
2小时后，无明显变化
1mol·L-1 NaNO3溶液（加NaOH溶液至pH＝8）
b．持续滴加FeSO4溶液，无明显变化。
资料：
[Fe（NO）]2+在溶液中呈棕色。
[Fe（NO）]2+
Fe2++NO。
（1）研究现象a中的黄色溶液。
①用______溶液（填试剂名称）检出溶液中含有Fe3+。
②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。
乙认为O2不是主要原因，理由是________________________。
③进行实验Ⅱ，装置如图。
证实了Fe2+被NO2-氧化为Fe3+。
装置左侧烧杯中的试剂为：
______________，实验过程中右侧电极上产生无色气泡，电极反应式为_____________________，左侧烧杯中的现象为：
_____________________。
（2）研究现象a中的棕色溶液。
①综合实验Ⅰ和实验Ⅱ，提出假设：
现象a中溶液变为棕色可能是NO与溶液中的Fe2+或Fe3+发生了反应。
进行实验Ⅲ，证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应。
实验Ⅲ的操作和现象是____________________________________________。
②加热实验Ⅰ中的棕色溶液，有气体逸出，该气体在接近试管口处变为红棕色，溶液中有红褐色沉淀生成。
解释产生红褐色沉淀的原因是________________________________________。
（3）研究酸性条件下，溶液中Fe2+与NO2-、NO3-的反应。
序号
操作
现象
ⅰ
取1mol·L-1的NaNO2溶液，加醋酸至pH=3，加入1mol·L-1FeSO4溶液
溶液立即变为棕色
ⅱ
取1mol·L-1的NaNO3溶液，加醋酸至pH=3，加入1mol·L-1FeSO4溶液
无明显变化
ⅲ
分别取0.5mL1mol·L-1的NaNO3溶液与1mol·L-1的FeSO4溶液，混合，小心加入0.5mL浓硫酸
液体分为两层，稍后，在两层液体界面上出现棕色环
①ⅰ中溶液变为棕色的离子方程式是____________________________、Fe2++NO=[Fe（NO）]2+。
②ⅲ中出现棕色的原因是________________________________。
实验结论：
本实验条件下，溶液中NO2−、NO3−的氧化性与溶液的酸碱性等有关。
【答案】
（1）.硫氰化钾
（2）.②两个实验过程均有O2，但NaNO3溶液中无明显变化（3）.1mol/LFeSO4溶液（pH=4）（4）.NO2−+e−+H2O==NO↑+2OH−（5）.溶液变为黄色（6）.将NO通入FeSO4溶液中，溶液由浅绿色变黄色最后变棕色，将NO通入Fe2（SO4）3溶液中，无明显变化（7）.棕色溶液中的[Fe（NO）]2+受热生成Fe2+，加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+，促进Fe3+水解，产生Fe（OH）3沉淀（8）.Fe2++NO2−+2CH3COOH=Fe3++NO↑+H2O+2CH3COO−（9）.两层液体界面上H+、NO3−与Fe2+反应，生成棕色的[Fe（NO）]2+
【解析】
（1）①用硫氰化钾溶液检验Fe3+。
②甲认为是O2氧化了溶液中的Fe2+。
乙认为O2不是主要原因，理由是两个实验过程均有O2，但NaNO3溶液中无明显变化。
③根据原电池原理，为了证实了Fe2+被NO2-氧化为Fe3+。
装置左侧烧杯中的试剂应为1mol/LFeSO4溶液（pH=4），右侧电极为正极，发生还原反应，NO2−被还原成NO，产生无色气体，电极反应式为NO2−+e−+H2O==NO↑+2OH−，左侧烧杯中Fe2+被氧化为Fe3+,因此现象为：
溶液变为黄色。
（2）①实验Ⅲ的目的是：
证实溶液呈棕色只是因为Fe2+与NO发生了反应，因此实验Ⅲ为对照试验，操作和现象是：
将NO通入FeSO4溶液中，溶液由浅绿色变黄色最后变棕色，将NO通入Fe2（SO4）3溶液中，无明显变化。
②加热实验Ⅰ中的棕色溶液，有气体逸出，该气体在接近试管口处变为红棕色，溶液中有红褐色沉淀生成。
原因是棕色溶液中的[Fe（NO）]2+受热生成Fe2+，加热有利于Fe2+被氧化为Fe3+，促进Fe3+水解，产生Fe（OH）3沉淀。
（3）从表格知，三个实验为对照实验，①ⅰ中溶液变为棕色是NO2−在醋酸溶液中将Fe2+氧化为Fe3+，同时生成NO，Fe2++NO=[Fe（NO）]2+，所以离子方程式是Fe2++NO2−+2CH3COOH=Fe3++NO↑+H2O+2CH3COO−、Fe2++NO=[Fe（NO）]2+。
②ⅲ中出现棕色原因是两层液体界面上H+、NO3−与Fe2+反应，生成棕色的[Fe（NO）]2+
。
9.二氧化铈（CeO2）是一种重要的稀士氧化物。
以氟碳铈矿（主要含CeFCO3）为原料制备CeO2的一种工艺流程如下：
已知：
①Ce4+能与SO42-结合成[CeSO4]2+；
②在硫酸体系中Ce4+能被萃取剂[（HA）2 ]萃取，而Ce3+不能。
（1）焙烧过程中发生的主要反应方程式为____________________________________。
（2）“萃取”时存在反应：
Ce4+ +n（HA）2
Ce·（H2n-4A2n）+4H+。
①实验室中萃取时用到的主要玻璃仪器为烧杯和__________________。
②右图中D是分配比，表示Ce（Ⅳ）分别在有机层中与水层中存在形式的物质的量浓度之比（
）。
保持其它条件不变，在起始料液中加入不同量的Na2SO4以改变水层中的c（SO42-），D随起始料液中c（SO42-）变化的原因：
____________________________________ 。
③在D=80的条件下，取20mL含四价铈总浓度为0.1mol/L的酸浸液，向其中加入10mL萃取剂（HA）2，充分振荡，静置，水层中c（CeSO42+）=_________。
（结果保留三位有效数字）
（3）“反萃取”中，在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。
H2O2在该反应中作用与下列反应中H2O2的作用相同的是____________。
A.H2O2和MnO2混合制O2B.用H2O2处理含酸性K2Cr2O7的废水
C.H2O2和CaO混合制备CaO2D.用稀硫酸和H2O2的混合液溶解金属Cu
（4）溶液中c（Ce3+）等于1.0×10-5mol·L-1，可认为Ce3+沉淀完全，此时溶液的pH为______________，
（已知298K时，Ksp[Ce（OH）3]=1.0×10-20）；“氧化过滤”步骤中氧化过程的离子方程式为 _____________________________________ 。
（5）取上述流程中得到的CeO2产品mg，加硫酸溶解后，加入V1mLamol/LFeSO4溶液（足量），使铈被还原为Ce3+（其它杂质均不反应，Ce3+为无色），用bmol/L的标准酸性KMnO4溶液去滴定过量的FeSO4，消耗标准溶液V2mL，则该产品中CeO2的质量分数为______%；下列选项可能使测定结果偏低的是__________。
A.滴定前平视读数，滴定终点时仰视读数
B.滴定时锥形瓶内溶液变红就立即停止滴定
C.滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终点有气泡
【答案】
（1）.4CeFCO3+O2+2Na2CO3
4CeO2+4NaF+6CO2
（2）.分液漏斗（3）.随着c（SO42-）增大，水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+，导致萃取平衡向生成[CeSO4]2+的方向移动，D迅速减小（4）.2.44×10-3mol/L（5）.B（6）.9（7）.2Ce（OH）3 + ClO- + H2O = 2Ce（OH）4 + Cl-（8）.17.2（aV1-5bV2）/m（9）.A
【解析】氟碳铈矿（主要含CeFCO3），经和碳酸钠焙烧，+3价铈氧化成+4价，水洗除去NaF，加过量硫酸酸浸，酸浸液中含有Ce4+，加萃取剂，Ce4+被萃取剂[（HA）2 ]萃取，加反萃取剂，加H2O2，又将Ce4+还原为Ce3+，发生反应4Ce4++H2O2=4Ce3++O2↑+2H+，加碱后Ce3+转化为沉淀，加NaClO将铈从+3价氧化为+4价，得到产品。
结合以上分析：
（1）焙烧过程中发生的主要反应方程式为4CeFCO3+O2+2Na2CO3
4CeO2+4NaF+6CO2。
（2）①萃取时用到的主要玻璃仪器为烧杯和分液漏斗。
②“萃取”时存在反应：
Ce4+ +n（HA）2
Ce·（H2n-4A2n）+4H+。
随着c（SO42-）增大，水层中Ce4+被SO42-结合成[CeSO4]2+，导致萃取平衡向生成[CeSO4]2+的方向移动，D迅速减小 。
③D=80，
=80，即c[Ce·（H2n-4A2n）]=80c（CeSO42+），依据题意有：
0.1mol/L×20×10-3L=20×10-3L×c（CeSO42+）+10×10-3L×80c（CeSO42+），解得c（CeSO42+）=2.44×10-3mol/L。
（3）在稀硫酸和H2O2的作用下CeO2转化为Ce3+。
H2O2作还原剂，A.H2O2和MnO2混合制O2，H2O2既作氧化剂又作还原剂，A不符合题意；B.用H2O2处理含酸性K2Cr2O7的废水，H2O2作还原剂，符合题意；C.H2O2和CaO混合制备CaO2，H2O2既不作氧化剂又不作还原剂，C不符合题意；D.用稀硫酸和H2O2的混合液溶解金属Cu，H2O2作氧化剂，D不符合题意；综合以上分析，本题选B。
（4）Ksp[Ce（OH）3]=c（Ce3+）
c3（OH-）=1.0×10-20，c3（OH-）=
=10-15，则c（OH-）=10-5mol/L
c（H+）=10-9mol/L，所以pH=9；“氧化过滤”步骤中 ClO-作氧化剂，Ce（OH）3被氧化为Ce（OH）4，则氧化过程的离子方程式为 2Ce（OH）3 + ClO- + H2O = 2Ce（OH）4 + Cl-。
（5）根据电子得失守恒，CeO2
FeSO4；KMnO4
5FeSO4；由所给数据知与KMnO4反应的FeSO4的物质的量=5bmol/L×V2×10-3L，则与CeO2反应的FeSO4的物质的量=amol/L×V1×10-3L-5bmol/L×V2×10-3L=（aV1-5bV2）×10-3mol，即n（CeO2）=n（FeSO4）=（aV1-5bV2）×10-3mol，产品中CeO2的质量分数为17.2（aV1-5bV2）/m%；根据实验原理分析，A.滴定前平视读数，滴定终点时仰视读数，读取的KMnO4溶液体积偏大，即V2偏大，使测定结果偏低，符合题意；B.滴定时锥形瓶内溶液变红就立即停止滴定，V2偏小，使测定结果偏高，不符合题意；C.滴定管尖嘴部分滴定前无气泡，滴定终点有气泡，V2偏小，使测定结果偏高，不符合题意；综合以上分析，本题答案为17.2（aV1-5bV2）/m；A。
10.B元素和N元素对植物生长及人体健康有着十分重要的作用，也广泛应用于新型材料的制备。
（1）基态氮原子的外围电子排布图为________________；晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的__________________性。
（2）氨硼烷（NH3BH3）被认为是最具潜力的新型储氢材料之一，与氨硼烷互为等电子体的分子、离子的化学式分别是______________、________________。
（各举一例），第二周期元素中第一电离能介于B和N之间的元素是______________（填元素符号）。
（3）血红素是吡咯（C4H5N）的重要衍生物，血红素（含Fe2+）可用于治疗缺铁性贫血。
吡咯和血红素的结构如下图：
①己知吡咯中的各个原子均在同一平面内；则吡咯分子中N原子的杂化类型为________________。
②1mol吡咯分子中所含的σ键总数为__________个；分子中的大π键可用Π
表示，其中m代表参与形成大π键的原子数，n代表参与形成大π键的电子数，则吡咯环中的大π键应表示为____________。
③C、N、O三种元素的简单氢化物键角由小到大的顺序为_____________（填化学式），原因是__________________。
④血液中的O2是由血红素在人体内形成的血红蛋白来输送的，则血红蛋白中的Fe2+与O2是通过___________键相结合。
（4）氮化硼（BN）是受高度关注的耐磨材料，可作为金属表面的保护层，其结构与金刚石类似，晶胞结构如图所示。
已知该晶体密度为ag/cm3，根据硬球接触模型计算晶体中两个最近的N原子间的距离为：
_________pm。
（用含a的代数式表示，NA表示阿伏加德罗常数）
【答案】
（1）.
（2）.自范（3）.C2H6（4）.N2H62+（5）.Be、C、O（6）.sp2（7）.10NA（8）.
（9）.H2O＜NH3＜CH4（10）.CH4、NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，中心原子孤电子对数分别为0、1、2，孤电子对间排斥力大于孤电子对与成键电子对间排斥力大于成键电子对间排斥力，故键角顺序为H2O＜NH3＜CH4（11）.配位键（12）.
×1010
【解析】
（1）氮原子价电子有5个电子，外围电子排布图为
；晶体硼单质的基本结构单元为正二十面体，其能自发地呈现多面体外形，这种性质称为晶体的自范性。
（2）等电子体是指价电子数、原子个数相同的分子、离子或原子团，NH3BH3有8个原子，14个价电子，所以与氨硼烷互为等电子体的分子、离子的化学式可以是C2H6、N2H62+；同一周期元素中自左向右第一电离能有增大的趋势，但Be大于B（Be的2s全满），N大于O（N的2p半充满），第一电离能由小到大的顺序为：
B（3）①根据各个原子均在同一平面内，则吡咯分子中N原子的杂化类型为sp2；
②从结构图知1mol吡咯分子中所含的σ键总数为10NA个；吡咯环中的大π键包含5个原子（4个碳原子和一个氮原子）、6个电子（氮原子2个，每个碳原子各一个），应表示为
。
③CH4、NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，中心原子孤电子对数分别为0、1、2，孤电子对间排斥力大于孤电子对与成键电子对间排斥力大于成键电子对间排斥力，故键角顺序为H2O＜NH3＜CH4，因此，本题正确答案为：
H2O＜NH3＜CH4；CH4、NH3、H2O中心原子均为sp3杂化，中心原子孤电子对数分别为0、1、2，孤电子对间排斥力大于孤电子对与成键电子对间排斥力大于成键电子对间排斥力，故键角顺序为H2O＜NH3＜CH4。
④Fe2+提供空轨道，O2提供孤对电子，Fe2+与O2通过配位键相结合。
（4）一个晶胞中B原子数目=8
+6
=4，含N原子数=4，一个晶胞的质量
g，根据
，V=
=
cm3，晶胞棱长为
cm=
×1010pm，仔细观察BN的晶胞结构不难发现N位于晶胞中8个小立方体中互不相邻的4个小立方体的体心，N与N之间距离就是晶胞面对角线的一半，因此晶体中两个最近的N原子间的距离为：
×1010pm。
11.PVAc是一种具有热塑性的树脂，可合成重要高分子材料M，合成路线如下：
己知：
R、R1、R2为H原子或烃基
Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.羟基连在碳碳双键或碳碳三键上不稳定。
（1）已知标准状况下，4.48L气态烃A的质量是5.2g，A→B为加成反应，则X的结构简式为__________________；B中官能团的名称是_______________________。
（2）E能使溴的四氯化碳溶液褪色，反应②的反应试剂和条件是________________，在E→F→G→H的转化过程中，乙二醇的作用是___________________________________。
（3）反应①的化学方程式为______________________________
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