过渡金属元素习题及答案

本部分内容集中出现在选修三物质的结构与性质，主要考察的知识点有：

一、原子或离子的电子排布式；

二、分子的结构（特别是配合物结构的考察）；

三、中心离子的配位数；

四、含有过渡元素晶体的密度和化学式的考察。

1．[物质结构与性质]K4[Fe（CN）6]强热可发生反应：

3 K4[Fe（CN）6] 2 （CN）2↑+12 KCN +N2↑+ Fe3C + C

（1）K4[Fe（CN）6]中Fe2+的配位数为（填数字）；Fe2+基态外围电子排布式为。

（2）（CN）2分子中碳原子杂化轨道类型为；1molK4[Fe（CN）6]分子中含有σ键的数目为。

（3）O+2

2与CN－互为等电子体，则O+2

2

的电子式为。

（4）Fe3C的晶胞结构中碳原子的配位数为6，碳原子与紧邻的铁原子组成的空间构型为。

2．芦笋中的天冬酰胺(结构如右图)和微量元素硒、铬锰等，具有提高身体免疫力的功效。

（1）天冬酰胺所含元素中，(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。

（2）天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有种。

（3）H2S和H2Se的参数对比见下表。

化学式键长

/nm

键角沸点/℃

H2S 1.34 92.3o -60.75

H2Se 1.47 91.0o -41.50

①H2Se的晶体类型为，含有的共价键类型为。

②H2S的键角大于H2Se的原因可能为。

（4）已知铝(Mo)位于第五周期VIB族，钼、铬、锰的部分电离能如下表所示

编号I5/KJ·mol-1I6/KJ·mol-1I7/KJ·mol-1I8/KJ·mol-1

A 6990 9220 11500 18770

B 6702 8745 15455 17820

C 5257 6641 12125 13860

A是(填元素符号)，B的价电子排布式为。

3．由徐光宪院士发起、院士学子同创的《分子共和国》科普读物最近出版了，全书形象生动地戏说了BF3、TiO2、HCHO、N2O、二茂铁、NH3、HCN、H2S、O3、异戊二烯和萜等众多“分子共和国”中的明星。

（1）写出Fe3+的基态核外电子排布式。

（2）HCHO分子中碳原子轨道的杂化轨道类型为；1mol HCN分子中含有?键的数目为__________mol。

（3）N2O的空间构型为，与N2O互分等电子体的一种离子为。（4）TiO2的天然晶体中，最稳定的一种晶体结构如下图，则黑球表示原子。

4．我国部分城市灰霾天占全年一半，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含（NH4）2SO4、NH4NO3，有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量，可知目前造成我国灰霾天气主要是交通污染。

（1） Zn2+在基态时核外电子排布式为。

（2） SO42-的空间构型是（用文字描述）。

（3） PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NO X、O3, CH2=CH-CHO, HCOOH, CH3COOONO2（PAN）等二次污染物。

①下列说法正确的是。

a.N2O结构式可表示为N=N=O

b.O3分子呈直线形

c.CH2=CH-CHO分子中碳原子均采用sp2杂化

d.相同压强下HCOOH沸点比CH3OCH3高，说明前者是极性分子后者是非极性分子

②1mo1PAN中含σ键数目为。

③NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe（NO）（H2O）5]S04,该配合物中心离子的配位数为（填数字）.

（4）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β一射线吸收法，β一射线放射源可用85Kr，已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则m/n= （填数字）。

5．亚硝酸盐与钴（Ⅲ）形成的一种配合物1Co（NH3）5NO2]Cl2的制备流程如下：

CoCl2·6H2O

1)NH4Cl-NH3·H2O

22[Co(NH3)5Cl]Cl2

NaNO2

[Co(NH3)5NO2]Cl2

（1）Co2+基态核外电子排布式为。

（2）配合物1Co（NH3）5Cl]Cl2中与Co3+形成配位键的原子为（填元素符号）；配离子 1Co（NH3）5NO2]2+的配体中氮原子的杂化轨道类型为。

（3）与NO2－互为等电子体的单质分子为（写化学式）。

（4）H2O2与H2O可以任意比例互溶，除因为它们都是极性分子外，还因为。

（5）亚硝酸盐在水体中可转化为强致癌物亚硝胺，亚硝胺NDMA的结构简式如图所示，1molNDMA分子中含有 键的数目为 mol。

6．铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途。

（1）纳米氧化亚铜（Cu2O）是一种用途广泛的光电材料，已知高温下Cu2O比CuO稳定，

①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图_______________；

②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因_________________；（2）CuSO4溶液常用作农药、电镀液等，向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水，直至产生的沉淀恰好溶解，可得到深蓝色的透明溶液，再向其中加入适量乙醇，可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。

①沉淀溶解的离子方程式为_________________________；

②Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中存在的化学键有__________；

a．离子键 b．极性键 c．非极性键 d．配位键

③SO42-的立体构型是__________，其中S原子的杂化轨道类型是_____________；

（3）Cu晶体中原子的堆积方式如图所示（为面心立方最密堆积），则晶胞中Cu原子的配位数为__________，若Cu晶体的晶胞参数a=361.4pm，则Cu晶体的密度是________（只用数字列算式）

7．［化学―选修3：物质结构与性质］

早期发现的一种天然准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种元素组成。回答下列问题：

（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过____________方法区分晶体、准晶体和非晶体。

（2）基态铁原子有_____＿个未成对电子，三价铁离子的电子排布式为______________。三价铁离子比二价铁离子的稳定性更好，原因是_____________。

（3）新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸，而自身还原成氧化亚铜，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为_____________；乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是_______________。

（4）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物［Cu(CN)4］2-，在形成配位键时，弧对电子由________元素提供。

（5）氧化亚铜为半导体材料，在其立方晶胞内部有四个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有________个铜原子。

（6）铝单质为面心立方晶体，其晶胞边长a=0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为____________。列式表示铝单质的密度________g·cm-3（不必计算出结果）。

8．镍（28Ni）金属羰基化合物[金属元素和一氧化碳（CO）中性分子形成的一类配合物]、金属储氢材料[能可逆的多次吸收、储存和释放氢气（H2）的合金]等领域用途广泛。（1）Ni原子基态核外电子排布式为_________________。

（2）Ni(CO)4中镍的化合价为_____________，写出与CO互为等电子体的中性分子、带一个单位正电荷的阳离子、带一个单位负电荷的阴离子各一个：__________、_____________、___________。

（3）一种储氢合金由镍与镧（La）组成，其晶胞结构如图所示．则该晶体的化学式为_________。

（4）下列反应常用来检验Ni2+，请写出另一产物的化学式__________。

与Ni2+配位的N原子有_________个，该配合物中存在的化学键有__________（填序号）。A共价键 B离子键 C配位键 D金属键 E氢键

9．【化学-选修3：物质结构与性质】

氢能的存储是氢能应用的主要瓶颈，配位氢化物、富氢载体化合韧是目前所采用的主要储氢材料。

（1）Ti（BH4）2是一种过渡元素硼氢化物储氢材料。在基态Ti2+中，电子占据的最高能层符号为，该能层具有的原子轨道数为；

（2）液氨是富氢物质，是氢能的理想载体，利用N2+3H22NH3,实现储氢和输氢。下列说法正确的是；

a．NH3分子中氮原子的轨道杂化方式为sp2杂化

b．NH+4与PH+4、CH4、BH-4、ClO—4互为等电子体

c．相同压强时，NH3的沸点比PH3的沸点高

d．[Cu（NH3）4]2+离子中，N原子是配位原子

（3）用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为，SnBr2分子中 Sn-Br的键角120°(填“＞”“＜”或“=”)。

（4）NiO 的晶体结构与氯化钠相同，在晶胞中镍离子的配位数是____________。已知晶胞的边长为 a nm， NiO 的摩尔质量为b g·mol-1， N A为阿伏加德罗常数的值，则NiO 晶体的密度为_________g·cm-3。

10．钒、砷均属于第四周期元素，最高正价均为+5。

I.高纯度砷可用于生产具有“半导体贵族”之称的新型半导体材料GaAs，砷与氯气反应可得到AsCl3、AsCl5两种氯化物。

（1）两种氯化物分子中属于非极性分子的是，AsCl3分子的中心原子杂化类型是，分子构型是。

（2）Ga 与As 相比，第一电离能较大的元素是，GaAs 中砷的化合价为。研究表明，在GaAs 晶体中，Ga、As 原子最外电子层均达到8 电子稳定结构，则GaAs 的晶体类型是，晶体中化学键的键角是。

II.钒是一种重要的战略金属，其最主要的用途是生产特种钢，其化合价有+5、+4、+3、+2 等，工业上从炼钢获得的富钒炉渣中(内含V2O5)提取钒的过程如下。

（3）基态钒原子的电子排布式为，上述钒的几种价态中，最稳定的是价；写出①、②反应的化学方程

式：、。

（4）已知单质钒的晶胞为则V 原子的配位数是，假设晶胞的边长为d cm，密度为ρ g/cm3，则钒的相对原子质量为。

11．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．

（1）第四周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物

①CO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，与CO互为等电子体的离子为（填化学式）．

②金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成液态Ni（CO）4分子．423K时，Ni（CO）4分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉．试推测Ni（CO）4易溶于下列．

A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液

（2）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，Ga的第一电离能却明显低于Zn，原因是．

（3）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．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．

12．（14分）铜、铁都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。

请回答以下问题：

（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①Cu2+的价电子排布图；NH4CuSO3中N、O、S三种元素的第一电离能由大到小顺序为________（填元素符号）。

②SO42－的空间构型为，SO32－离子中心原子的杂化方式为。（2）请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式。（3）某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。

①下列说法正确的是

a．氨气极易溶于水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键

b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角

c．Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键

d．Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素

②请解释加入乙醇后析出晶体的原因。

（4）Cu晶体的堆积方式如图所示，设Cu原子半径为r，晶体中Cu原子的配位数为，晶体的空间利用率为（列式）。

13．（12分）东晋《华阳国志南中志》卷四中已有关于白铜的记载，云南镍白铜（铜镍合金）闻名中外，曾主要用于造币，亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题：

（1）镍元素基态原子的电子排布式为_________，3d能级上的未成对的电子数为______。（2）硫酸镍溶于氨水形成[Ni（NH3）6]SO4蓝色溶液。

①[Ni（NH3）6]SO4中阴离子的立体构型是_____。

②在[Ni（NH3）6]2+中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为_ _，提供孤电子对的成键原

子是__ ___。

③氨的沸点_____（“高于”或“低于”）膦（PH3），原因是____ ；氨是____ _分子（填“极性”或“非极性”），中心原子的轨道杂化类型为____。

（3）单质铜及镍都是由______键形成的晶体：元素同与镍的第二电离能分别为：I（Cu）

=1959kJ/mol，I（Ni）=1753kJ/mol，I（Cu）＞I（Ni）的原因是______。

（4）某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。

晶胞中铜原子与镍原子的数量比为_____。

14．科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图如图1可

简单表示如下，其中配位键和氢键均采用虚线表示。

（1）金属铜采用下列______________堆积方式。

（2）Cu2+还能与NH3、Cl-等形成配位数为4的配合物。

①*Cu(NH3）4]2+中存在的化学键类型有______________(填序号）。

A．配位键B．离子键C．极性共价键D．非极性共价键

②元素金(Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜合金晶体具有立方最密

堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子

与Au原子数量之比为______________；

（3）在硫酸铜溶液中逐滴滴加氨水至过量，先出现蓝色沉淀，最后溶解形成深蓝色溶液．写出此蓝色沉淀溶解的离子方程式：______________；

（4）向黄色的三氯化铁溶液中加入无色的KSCN溶液，溶液变成血红色．该反应在有的

教材中用方程式FeCl3+3KSCN═Fe(SCN）3+3KCl表示．经研究表明，Fe(SCN）3是配合物，

Fe3+与SCN-不仅能以1：3的个数比配合，还可以其他个数比配合．请按要求填空：

①Fe3+与SCN-反应时，Fe3+提供______________，SCN-提供______________，二者通过

配位键结合．

②所得Fe3+与SCN-的配合物中，主要是Fe3+与SCN-以个数比1：1配合所得离子显血红色．含该离子的配合物的化学式是______________。

15．【化学——选修3：物质结构与性质】目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命

—在硅芯片上用铜代替铝布线，古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破，用黄铜矿

(主要成分为CuFeS2)生产粗铜，其反应原理如下：

（1）基态铜原子的外围电子排布式为__________________，硫、氧元素相比，第一电离能较大的元素是________(填元素符号)。

（2）反应①、②中均生成有相同的气体分子，该分子的中心原子杂化类型是___，其立体结构是____。

（3）某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验：CuSO4溶液蓝色沉淀沉淀溶解，得到深

蓝色透明溶液。写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式______；深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑H＋)内存在的全部化学键类型有。

（4）铜是第四周期最重要的过渡元素之一，其单质及化合物具有广泛用途，铜晶体中铜原子堆积模型为_____________；铜的某种氧化物晶胞结构如图所示，若该晶体的密度为 d g/cm3，阿伏加德罗常数的值为N A，则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为________pm。((用含d和N A的式子表示)。

16．将汽车尾气中含有的CO利用不仅能有效利用资源，还能防治空气污染。工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。

（1）下图是某同学画出CO分子中氧原子的核外电子排布图，请判断该排布图（填“正确”或“错误”），理由是（若判断正确，该空不用回答）。

（2）向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液，[Cu(NH3)4]SO4中所含配位键是通过配位体分子的给出孤电子对。

（3）氧元素与多种元素具有亲和力，所形成化合物的种类很多。氧元素与氟元素能形成OF2分子，该分子的空间构型为__________；与NO2+等电子体的分子，根据等电子体原理在NO2+中氮原子轨道杂化类型是__________；O22+与N2是等电子体，1 mol O22+中含有的π键数目为__________个。

（4）甲醛与新制Cu(OH)2悬浊液加热可得砖红色沉淀Cu2O，已知Cu2O晶胞的结构如图所示：在该晶胞中，Cu+ 的配位数是。

17．（1）基态Cu2+的核外电子排布式为，在高温下CuO 能分解生成Cu2O，试从原子结构角度解释其原因：。根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，元素Cu属于区。

（2）下列叙述不正确的是。（填字母）

a．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp杂化

b．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以HCHO易溶于水

c．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C2H2是非极性分子

d．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，原因是CO2为分子晶体而二氧化硅是原子晶体

（3）氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式。其中的C的杂化类型为，写出一种与 CN—互为等电子体的单质分子式。（4）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。

① 与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是。

② 六氰合亚铁离子[Fe(CN）6]4 -中不存在。

a．共价键

b．非极性键

c．配位键

d．σ键

e．π键

（5）立方氮化硼是一种新型的超硬、耐磨、耐高温的结构材料，其晶胞结构与金刚石类似，一个该晶胞中含有个氮原子，个硼原子，设氮原子半径为a pm，硼的原子半径b pm ，求该晶胞的空间利用率。（用含a、b的代数式表示）

18．决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。

（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示:

A通常显价，B元素的核外电子排布式为。

（2）实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如下图所示)，已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:

则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有个。

（3）金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中，适合作录音带磁粉原料的是。

（4）某配合物的分子结构如下图所示，其分子内不含有(填序号)。

A．离子键

B．极性键

C．金属键

D．配位键

E.氢键

F.非极性键

19．从结构的角度可以帮助我们更好的理解有机物的化学性质。

（1）乙炔是一种重要的化工原料，将乙炔通入[Cu（NH3）2]Cl溶液生成Cu2C2红棕色沉淀。Cu+基态核外电子排布式为____________。乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈H2C=CH-C ≡N。丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是____________。[Cu（NH3）2]Cl的氨水溶液在空气中放置迅速由无色变为深蓝色，写出该过程的离子方程式______________________。

（2）实验室制乙炔使用的电石主要含有碳化钙，写出碳化钙的电子式______________，

C-的存CaC2晶体的晶胞结构与NaCl晶体的相似（如图所示），但CaC2晶体中有哑铃形2

2

C-数目为在，使晶胞沿一个方向拉长。CaC2晶体中1个Ca2+周围距离最近的2

2

____________。已知CaC2晶体的密度为2.22g/cm3，该晶胞的体积为____________cm3

（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛分子中的键角大约为____________，甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是_____________________。

（4）已知苯酚具有弱酸性，其Ka=1.1 ×10-10；水杨酸第一级电离形成的离子为

判断相同温度下电离平衡常数Ka2（水杨酸）_______Ka（苯酚）（填“>”或“<”），其原因是___。

20．[物质结构与性质]

[Zn(CN)4]2–在水溶液中与HCHO发生如下反应：

4HCHO+[Zn(CN)4]2–+4H++4H2O===[Zn(H2O)4]2++4HOCH2CN

（1）Zn2+基态核外电子排布式为____________________。

（2）1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为____________mol。

（3）HOCH2CN分子中碳原子轨道的杂化类型是______________。

（4）与H2O分子互为等电子体的阴离子为________________。

（5）[Zn(CN)4]2–中Zn2+与CN–的C原子形成配位键。不考虑空间构型，[Zn(CN)4]2–的结构可用示意图表示为_____________。

21．新材料的出现改变了人们的生活，对新材料的研究越来越重要．

（1）硫化锌在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．其晶胞结构如图1所示，a位置是S2﹣、b位置Zn2+则此晶胞中含有个S2﹣，Zn2+的配位数为．（2）最近发现一种钛原子和碳原子构成的气态团簇分子，如图2所示，项角和面心的原子是钛原子，棱的中心和体心的原子是碳原子，它的化学式为．

（3）由甲烷分子，在一定条件下可以得到“碳正离子”CH3+，和“碳负离子”CH3﹣，CH3+中C﹣H键键角是；CH3﹣的空间构型是．

（4）某金属材料的结构如图3﹣I所示，属于面心立方的结构，晶胞结构如图3﹣Ⅱ所示．

若晶胞的边长为a pm，金属的密度为ρ g/cm3，金属的摩尔质量为M g/mol，则阿伏加德罗常数N A= mol﹣1．

22．高锰酸钾在酸性介质中的强氧化性广泛应用于分析化学之中。如利用KMnO4 标准溶液测定C2O42—的物质的量浓度，其反应原理如下：5C2O42-+ 2MnO4-+16H++4H2O=2[Mn(H2O)6]2+ +10CO2↑

（1）Mn2+基态的核外电子排布式可表示为；

（2）C2O42—离子中C原子轨道杂化类型为；1mol [Mn(H2O)6]2+中所含有的σ键数目为。

（3）与CO2互为等电子体的一种阴离子为（填化学式）；常温下CO2呈气态，而H2O呈液态，其主要原因为。

（4）将KMnO4在空气中焙烧可制得Mn3O4，Mn3O4中Mn元素的化合价为。23．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。

（1）下列叙述正确的是________。（填字母）

A．HCHO与水分子间能形成氢键

B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化

C．苯分子中含有 6个σ键和1个大π键，苯是非极性分子

D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低

（2）Mn和 Fe的部分电离能数据如下表：

Mn元素价电子排布式为________，气态 Mn2＋再失去一个电子比气态 Fe2＋再失去一个电

子难，其原因是___________________________。

（3）铁原子核外有__________种运动状态不同的电子。

（4）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属

于_______区。

（5）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则 X的化学式为___________。

（6）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN

－氧化成CNO－，再在酸性条件下CNO－继续被 NaClO氧化成N

2和CO2。

①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为___________

②与CNO－互为等电子体微粒的化学式为__________（写出一种即可）。

③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原

子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式________。

24．（物质结构与性质）下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化

学元素。

试回答下列问题：

（1）请写出元素N的基态原子电子排布式。

（2）元素B、G形成的单质熔点更高的是_ ___（填化学式），原因是____ _

（3）ME2L2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断ME2L2是__________

（填“极性”或“非极性”）分子。

（4）在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化

的分子有___________（填序号），CS2分子的空间构型是__________。

（5）元素N可以形成分子式为Co(NH3)5BrSO4,配位数均为6的两种配合物，若往其中一

种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色

沉淀，则该配合物的化学式为。

25．根据碳、钙、铜等元素的单质及其化合物的结构和性质，请回答下列问题：

(1)实验室用CaC2与水反应生成乙炔：

①①将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液中反应生成红棕色Cu2C2沉淀，Cu+基态核外电子排布

式为__________。其在酸性溶液中不稳定，可发生歧化反应生成Cu2+和Cu，但CuO在

高温下会分解成Cu20，试从结构角度解释高温下CuO何会生成Cu2O:__________。

②CaC2中C22-与O22+互为等电子体，0.5molO22+中含有的π键数目为__________；

③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C=CH-C≡N)．丙烯腈分子中碳原子轨道杂化类型是

__________，构成丙烯腈的元素中第一电离能最大的是__________。

(2)①铜元素的醋酸盐晶体局部结构如图甲，该晶体中含有的化学键是__________(填选项序号)

A.极性键

B.非极性键

C.配位键

D.金属键

②Cu3N的晶胞结构如图乙，N3-的配位数为__________ ，Cu+半径为acm，N3-半径为bcm，Cu3N的密度为__________ g?cm-3．(阿伏加德罗常数用N A表示)。

26．【化学—选修3：物质结构与性质】含氮化合物在生活中应用十分广泛。神州飞船外壳使用了氮化硅新型陶瓷结构材料，该材料硬度大、耐磨损。可用石英与焦炭在1400~1450℃的氮气气氛下合成氮化硅，同时生成一种与氮气结构相似的气态分子。（1）写出上述反应的化学方程式____________________________________。反应原料中涉及的元素电负性由大到小的排列顺序为________________________________。（2）基态氮原子中的原子轨道形状有 _______________种。

（3）某同学画出了硅原子基态的核外电子排布图如下图，该电子排布违背了原理。

（4）氮化硅有多种型体，其中β-氮化硅层状结构模型如图，以图中所示的平行四边形为基本重复单元无限伸展，则该基本单元中含氮原子______个，硅原子______个。（5）含氮的有机化合物氨基乙酸H2NCH2COOH中的碳原子杂化方式有____________，σ与π键的个数比为_______________。

（6）氨分子是一种常见的配体。Cu2+离子在水溶液中以 [Cu（H2O）4]2+形式存在，向含Cu2+离子的溶液中加入足量氨水，可生成更稳定的[Cu（NH3）4]2+离子，其原因是。某配合物的化学式为 CoCl3·4NH3，内界为正八面体构型配离子。0.1 mol该化合物溶于水中，加入过量 AgNO3，有14.35g 白色沉淀生成。则它的中心离子价电子排布式为____________，內界可能的结构有__________种。

27．［化学——选修3：物质结构与性质］太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质。

（1）基态硅原子的价电子排布图：。

（2）硒和硫同为VIA族元素，与其相邻的元素有砷和溴，则三种元素的第二电离能由小到大的顺序为。（用I2X表示）

（3）气态SeO3分子的杂化类型为，与SeO3互为等电子体的一种阴离子为（填化学式）。

（4）胆矾CuSO4·5H2O可写成[Cu(H2O) 4]SO4·H2O，其结构示意图如下：

胆矾中含有的粒子间作用力是（填序号）。

A．离子键 B．极性键 C．金属键 D．配位键 E．氢键 F．非极性键

（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物K2[Cu(CN)4]，该配合物属于晶体，已知CN-与N2为等电子体，指出1molCN-中 键的数目为。

（6）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中铜原子（Cu）与金原子（Au）个数比为；若该晶体的晶胞棱长为a nm，则该合金密度为 g/cm3。（列出计算式，不要求计算结果，阿伏加德罗常数的值为N A）

28．稀土元素是指元素周期表中原子序数为57到71的15种镧系元素，以及与镧系元素化学性质相似的钪(Sc)和钇(Y)共17种元素。回答下列问题：

（1）钪(Sc)元素的原子核外电子排布式为______________________。镝(Dy)的基态原子电子排布式为[Xe]4f106s2，一个基态镝原子所含的未成对电子数为________。

（2）稀土元素最常见的化合价为+3价，但也有少数还有+4价。请根据下表中的电离能数据判断表中最有可能有+4价的元素是________。几种稀土元素的电离能(单位：kJ·mol-1)

（3）离子化合物Na3[Sc(OH)6]中，存在的作用力除离子键外还有____________。

（4）Sm(钐)的单质与1，2-二碘乙烷可发生如下反应：

Sm+ICH 2CH2I SmI2+CH2＝CH2。ICH2CH2I中碳原子杂化类型为______________，1 mol CH2＝CH2中含有的?键数目为________。

（5）PrO2(二氧化镨)的晶体结构与CaF2相似，晶胞中镨原子位于面心和顶点。则PrO2(二氧化镨)的晶胞中有________个氧原子。

（6）Ce(铈)单质为面心立方晶体，晶胞参数为a=516 pm，晶胞中Ce(铈)的配位数为________，列式表示Ce(铈)单质的密度：_______g·cm-3(不必计算出结果)。

29．【选做题】本题包括A，B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分

A．在5-氨基四唑()中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊．

（1）基态Ga原子的电子排布式可表示为____________；

（2）5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为____________，其中N原子的杂化类型为____________；在1mol 5-氨基四唑中含有的?键的数目为____________。（3）叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂．

①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(N3-)，根据等电子体原理N3-的空间构型为____________。

②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物．其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如右图)顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为____________。

30

试回答下列问题（凡涉及的物质均用化学式表示

．．．．．．．．．．．．．）：

（1）a的氢化物的分子构型为，中心原子的杂化形式为；d的最高价氧化物的分子构型为，中心原子的杂化形式为，该分子是（填“极性”或“非极性”）分子。

（2）b、d、e三种元素的氢化物中的沸点最高的是，原因是：。（3）将g的无水硫酸盐溶解于水中，溶液呈蓝色，是因为生成了一种呈蓝色的配合离子，写出该配合离子的结构简式(必须将配位键表示出来) 。

（4）f(NH3)5BrSO4可形成两种配合物，已知f 3＋的配位数是6，为确定f的配合物的结构，现对两种配合物进行如下实验：在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时，产生白色沉淀，在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时，则无明显现象，第二种配合物的化学式为，该配合物的配体是、；

31．第四周期的许多金属能形成配合物。科学家通过X射线测得胆矾结构示意图可简单

表示如下：

（1）Cu基态原子的外围电子排布为，Cr基态原子的外围电子排布

为，这样排布的理由是_____________________。

（2）NH3是一种很好的配体，原因是______________________。

（3）图中虚线表示的作用力为________________。

（4）胆矾溶液与氨水在一定条件下可以生成Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。在该晶体中，含有的原子团或分子有：[Cu(NH3)4]2＋、NH3、SO42－、H2O，其中[Cu(NH3)4]2＋为平面正方形结构，则呈正四面体结构的原子团或分子是__________，写出一种与此正四面体结构互为等电子体的分子的分子式。

（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)4，呈正四面体构型。Ni(CO)4易溶于________(填标号)。

A．水 B．四氯化碳 C．苯 D．硫酸镍溶液

32．N，P，As等元素的化合物在生产和研究中有许多重要用途。请回答下列问题：（1）意大利罗马大学的[FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子，该分子的空间构型与P4类似，其中氮原子的轨道杂化方式为__________，N-N键的键角为__________。

（2）基态砷原子的价电子排布图为__________，砷与同周期相邻元素的第一电离能由大到小的顺序为__________。

（3）配位原子对孤对电子的吸引力越弱，配体越容易与过渡金属形成配合物。PH3与NH3的结构相似，和过渡金属更容易形成配合物的是__________(填"PH3”或“NH3”)。（4）SCl3+和PCl3是等电子体，SCl3+的空间构型是__________。S-Cl键键长__________P-Cl 键键长__________(填“＞”、“=”或“＜”)，原因是__________。

（5）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，砷化镓的化学式为__________。若该晶体的密度为ρg?cm-3，设N A为阿伏加德罗常数的值，则a、b的距离为__________pm(用含ρ和N A的代数式表示)。

33．（1）锌是一种重要的金属，锌及其化合物有着广泛的应用。

①指出锌在周期表中的位置：第____ ____周期，第_____ ___族，基态Zn 原子的电子排布式_____________________。

②葡萄糖酸锌[CH2OH(CHOH)4COO]2Zn是目前市场上流行的补锌剂。葡萄糖分子中碳原子杂化方式有________

（2）判断含氧酸强弱的一条经验规律是：含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系如下表所示：

含氧酸

结构式

已知：亚磷酸(H3PO3)和亚砷酸(H3AsO3)分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出：

①H3PO3的结构式为_____________，H3PO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式为__________________；

②H3AsO3的结构式为_____________，在H3AsO3中加入浓盐酸，反应的化学方程式为_____________。

34．氮元素是重要的非金属元素，可形成卤化物、氮化物，叠氮化物及配合物等多种化合物。

（1）NF3，NBr3、NCl3的沸点由高到低的顺序是，这三种化合物中N 原子的杂化类型是，分子的空间构型是。

（2）氮和磷同主族，科学家目前合成了N4分子，该分子中N-N键的键角为。（3）叠氮酸（HN3）是一种弱酸，可部分电离出H+和N3-。请写出两种与N3-互为等电子体的分子。

（4）Fe2+、Cu2+、Co3+等过渡金属离子都能与叠氮化物、氰化物形成配合物。Fe2+的核外电子排布式为；配合物[Co(N3)(NH3)5]SO4中Co3+的配位数为。

（5）NaN3与KN3相比，NaN3的晶格能 KN3的晶格能（填“>”、“=”或“<”）。35．（1）+3价Co的配合物CoCl m·nNH3，中心原子的配位数为6，若1mol该配合物与足量AgNO3溶液反应生成1molAgCl沉淀，用配合物形式写出该配合物的化学式___________。

（2）研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大磁记录性能越好。离子型氧化物MnO2和Fe3O4及Cr2O3中，磁性最大的是___________。

（3）碳纳米管有单层或多层石墨层卷曲而成，其结构类似于石墨(如图1)，每个碳原子通过__________杂化与周围碳原子成键。

（4）铁元素应用广泛，Fe2+与KCN溶液反应得Fe(CN)2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成黄血盐，其配离子结构如图2；已知CN-与N2结构相似，1molCN-中π键数目为_______。

36．下表为元素周期表的一部分，a、b、c…为部分元素．回答下列问题：

（1）请写出上述元素d的价电子排布式___________；

（2）请写出j的单质与a、h形成的化合物发生反应的化学方程式___________；

（3）请比较b、e、j三种元素的第一电离能由大到小的顺序___________(写元素符号)；（4）请写出e元素最高价氧化物对应的水合物与a、c、h三种元素形成的化合物反应的离子方程式___________；

（5）j、k、l三种元素之间能以原子个数比1:1两两形成互化物，这些互化物的性质类似于这些元素单质的性质．请写出k、l的互化物的电子式___________，它是由___________键形成的(根据原子轨道的重叠程度填写)。

37．（化学---选修3：物质结构和性质）锂—磷酸氧铜电池正极的的活性物质是Cu4O（PO4）2，可通过下列反应制备：2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O＝Cu4O（PO4）2↓+3Na2SO4+（NH4）2SO4+H2O （1）写出基态Cu2+的核外电子排布式：____________，与Cu同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有___________（填元素符号），上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为________________。

（2）PO43-的空间构型是___________。

（3）与NH3具有相同空间构型和键合形成的分子或离子有_________、___________（各举一例）

（4）氨基乙酸铜的分子结构如图，氮原子的杂化方式为______________。

（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu（CN）4]2-，则1molCN-中含有的π键的数目为___________。

（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式

为______________________。

（7）铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8pm，列出晶体铜的密度表达式____________。

38．我国化学家在“铁基(氟掺杂镨氧化铁砷合物)高温超导”材料研究上取得了重要成果，给研究项目荣获2013年度“国家自然科学奖”一等奖。

（1）Fe在周期表的位置为

（2）氟、氧、砷三种元素中电负性最小的是__________(用元素符号填空)。

（3）氧的最简单氢化物键角为，砷的最简单氢化物分子空间构型为。

（4）FeCl3晶体易溶于水，乙醇，用酒精灯加热即可气化，而FeF3晶体熔点高于1000℃，试解释两种化合物熔点差异较大的原因：。

（5）铁元素应用广泛，Fe2+与KCN溶液反应得Fe(CN)2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解,生成黄血盐,其配离子结构如图。

①已知CN-与N2结构相似,1molCN-中π键数目为。

②上述沉淀溶解过程的化学式为

39．【物质结构与性质】硒（Se）是一种有抗癌、抗氧化作用的元素，可以形成多种化合物。

（1）基态硒原子的价层电子排布式为。

（2）锗、砷、硒的第一电离能大小排序为。H2SeO4的酸性比H2SeO3的强，其原因是。

（3）H2SeO3的中心原子杂化类型是；SeO32-的立体构型是。与SeO42-互为等电体的分子有（写一种物质的化学式即可）。

（4）H2Se属于（填：极性或非极性）分子；单质硒的熔点为217℃，它属于晶体。

（5）硒化锌是一种重要的半导体材料，其晶胞结构如图所示，该晶胞中硒原子的配位数为；若该晶胞密度为ρg?cm-3，硒化锌的摩尔质量为M g/mol。N A代表阿伏加德罗常数，则晶胞参数a为___________pm。

参考答案

1．（1）6；3d6；（2）sp；12mol；（3）；（4）正八面体。

【解析】

试题分析：（1）此化合物属于配合物，CN－属于配体，即Fe2＋的配位数是6，铁元素属于第四周期，VIII族元素，价电子排布式为3d64s2，因此Fe2＋外围排布式为3d6；（2）（CN）2中C和N之间有1个σ键，C的孤电子对数=（4－3）/2=0．5，价层电子对数为2，杂化轨道数=价层电子对数，即C的杂化类型是sp，配位键属于σ键，因此1mol此物质有σ键的物质的量为2×6mol=12mol；（3）等电子体的结构相同，C和N之间共用3个电子对，因此O22

＋的电子式为；（4）碳原子的配位数为6，说明C原子紧邻的铁原子有6个，

，6个顶点是铁原子，C原子位于体心，因此构型为正八面体。

考点：考查配合物、外围电子、杂化轨道、等电子体、晶胞等知识。

2．

（1）氮；

（2）2；

（3）①分子晶体；极性键；②H2S、H2Se的中心原子均为sp3杂化且均有两对孤电子对，S的半径比Se小(或电负性大)，共用电子对间的排斥力更大，因而H2S的键角更大；

（4）Mn ；3d54s1；

【解析】

试题分析：（1）根据天冬酰胺结构可判断所含元素为C、H、N、O，价电子排布式分别为：2s22p2、1s1、2s22p3、2s22p4，未成对电子分别为：2、1、3、2，故氮元素未成对电子最多，故答案为：氮；

（2）从结构中看碳原子形成的化学键的类型有单键和双键，碳原子中碳以SP3和SP2杂化，故答案为：2；

（3）从表中数据看，H2Se沸点很低，故为分子晶体；H2Se中H和Se是不同的非金属原子，故形成的为极性共价键，从数据看，由于H-S键键长比H-Se键长短，两氢原子距离更近，斥力更强，因而H2S的键角更大(或由于S的电负性比Se大，使共用电子对间的排斥力变大，因而H2S的键角更大；故答案为：分子晶体；极性共价键；由于H-S键键长比H-Se键长短，两氢原子距离更近，斥力更强，因而H2S的键角更大(或由于S的电负性比Se大，使共用电子对间的排斥力变大，因而H2S的键角更大；

（4）钼和铬在同一副族，性质存在相似性和递变性，故电离能也存在相似性，B、C电离能变化相似，且铬的金属性小于钼，故铬的电离能比钼的相应要大，故B为铬，C为钼，A代表锰元素，元素符号为：Mn，铬的价电子排布为：3d54s1，故答案为：Mn；3d54s1。

考点：考查了价电子排布，分子的构型、化学键的类型、晶体类型及电离能的相关知识。3．

（1）[Ar]3d5

（2）sp2杂化；2

（3）直线型；SCN-（或CNO-或OCN-等）

（4）Ti（钛）

【解析】

试题分析：（1）铁是26号元素，铁原子核外有26个电子，铁原子失去3个电子变为Fe3+，根据构造原理知，该离子核外电子排布式为[Ar]3d5，故答案为：[Ar]3d5；

（2）HCHO中C原子杂化轨道数为3+1

2×（4-2×1-2）=3，采取sp2杂化方式，HCN 中含有1

个H-C键，1个C≡N键，共有2个?键，所以1mol HCN中含有的?键的数目为2mol，故答案为：sp2；2；

（3）N2O中O原子杂化轨道数为2+1

2×（6-2×3）=2，采取sp杂化方式，空间构型为直线

型，与N2O互分等电子体的一种离子为SCN-等，故答案为：直线型；SCN-等；

（4）黑球的数目=8×1

8+1=2，白球数目=4×

1

2=4，黑白球比例为1：2，故黑球是Ti，故答案

为：钛（Ti）。

考点：考查了核外电子排布式的书写、等电子体、杂化轨道类型、?键数的判断、配位键的相关知识。

4．（1）1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10（2）正四面体

（3）①ac②10mol（或10×6.02×1023或6.02×1022）③6（4）3

【解析】

试题分析：（1）Zn为30号元素，所以Zn2+在基态时核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10；

（2）SO42-中心原子含有4个σ键，孤电子对数=1/2×（6+2-4×2）=0，S原子的杂化方式为sp3，所以其空间构型为正四面体结构。

（3）①a、N2O与CO2互为等电子体，二者形成的化学键相似，故N2O结构式可表示为N=N=O，a正确；b、O3与SO2互为等电子体，为V形分子，b错误；c、CH2=CH-CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键，故均为sp2杂化，c正确；d、HCOOH分子间可以形成氢键，CH3OCH3分子间只有范德华力，氢键的作用强于范德华力，所以HCOOH沸点比CH3OCH3高，与分子的极性无关，d错误。答案选ac；

②PAN中所有单键均为σ键，双键中有一个为σ键，-NO2的结构为，所以PAN （CH3COOONO2）分子中含有10个σ键，则1mo1PAN含σ键数目为10mol（或10×6.02×1023或6.02×1022）。

③配体位于方括号中，由1个NO和5个H2O构成，则配位数为6。

（4）根据均摊法，以顶点计算，与之相邻最近的Kr位于三个面心上，而顶点的原子为8个立方体共有，每个面心上的Kr为两个立方体共有，故最近的Kr为3×8/2=12，晶胞中Kr 有8×1/8+6×1/2=4，两者比值为12：4=3。

【考点定位】本题考查电子排布、空间构型、等电子体、分子间作用力、化学键的判断、配位数与晶胞的计算。

【名师点晴】该题的难点是晶胞分析与计算，注意晶胞计算的思维方法：（1）晶胞计算是晶体考查的重要知识点之一，也是考查学生分析问题、解决问题能力的较好素材。晶体结构的计算常常涉及如下数据：晶体密度、NA、M、晶体体积、微粒间距离、微粒半径、夹角等，密度的表达式往往是列等式的依据。解决这类题，一是要掌握晶体“均摊法”的原理，二是

碱金属和碱土金属元素

第十章 碱金属和碱土金属元素 第一节s区元素概述
第一节 s区元素概述

10-1 s区元素概述
ⅠA 1 2 3 4 5 6 7
1 2 ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA H He 3 4 5 6 7 8 9 10 Li Be B C N O F Ne ⅠA中的钠、钾氢氧化物是典型 11 12 13 14 15 16 17 18 Ⅰ A 、Ⅱ A 为 s 区元素 ⅢB ⅣB ⅤB ⅥB ⅦB Ⅷ ⅠB ⅡB ⅠA 族元素又称为碱金属 、 Rb、 Cs、 Be Na Mg “碱”，故Li Al Si P S Cl Ar 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Ⅲ A 有时称为“土金属” K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni是轻稀有元素 Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Ⅱ A中的钙、锶、钡氧化物性质介于 Rb Sr Y Zr Ne Mo TcFr Re Rh Pa 是放射性元素 Ag Cd In Sn Sb Te I Xe 、 Ra 57- “碱”与“土”族元素之间，所以把 55 56 57 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 71 Cs Ba La Ⅱ HfA Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn 又称为碱土金属 8989 - 104 105 106 107 108 109 87 88 103 110 111 112 Fr Ra Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Uun Uuu Uub
元素周期表
0

金属工艺学试题及答案(3)

金属工艺学试题及答案 一、填空（每空0.5分，共10分） 1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口尺寸。 7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。 二、简答题（共15分） 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？（3分） 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？（3分） 分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高；型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？（2分） 斜度：便于从模膛中取出锻件；圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？（2分） 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角； 落料的凸凹模间间隙小，拉深凸凹模间间隙大，普通拉深时，Z=（1.1~1.2）S 5．防止焊接变形应采取哪些工艺措施？（3分） 焊前措施：合理布置焊缝，合理的焊接次序，反变形法，刚性夹持法。 焊后措施：机械矫正法，火焰加热矫正法 6．试比较电阻对焊和闪光对焊的焊接过程特点有何不同？（2分） 电阻对焊：先加压，后通电；闪光对焊：先通电，后加压。五、判断正误，在括号内正确的打√，错误的打×（每题0.5分，共5分） 1．加工塑性材料时，不会产生积屑瘤。（× ） 2．顺铣法适合于铸件或锻件表面的粗加工。（× ） 3．拉削加工适用于单件小批零件的生产。（× ） 4．单件小批生产条件下，应采用专用机床进行加工。（× ） 5．插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。（√ ） 6．作为定位基准的点或线，总是以具体的表面来体现的。（√ ） 7．轴类零件如果采用顶尖定位装夹，热处理后需要研磨中心孔。（√ ） 8．生产率是单位时间内生产合格零件的数量。（√ ） 9．镗孔主要用于加工箱体类零件上有位置精度要求的孔系。（√ ）

1999-2016年北京航空航天大学911材料综合考研真题及答案解析 汇编

2017版北京航空航天大学《911材料综合》全套考研资料 我们是布丁考研网北航考研团队，是在读学长。我们亲身经历过北航考研，录取后把自己当年考研时用过的资料重新整理，从本校的研招办拿到了最新的真题，同时新添加很多高参考价值的内部复习资料，保证资料的真实性，希望能帮助大家成功考入北航。此外，我们还提供学长一对一个性化辅导服务，适合二战、在职、基础或本科不好的同学，可在短时间内快速把握重点和考点。有任何考北航相关的疑问，也可以咨询我们，学长会提供免费的解答。更多信息，请关注布丁考研网。 以下为本科目的资料清单（有实物图及预览，货真价实）： 北京航空航天大学《材料综合》全套考研资料 一、北京航空航天大学《材料综合》历年考研真题及答案解析 2015年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2015年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2014年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2013年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2012年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2011年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2010年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2009年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2008年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2007年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2006年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2005年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2004年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2003年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2002年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 2000年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 1999年北京航空航天大学《材料综合》考研真题（含答案解析） 二、材料分析重点总结 三、金属学原理重点总结 四、金属学原理名称解析总结 五、物理化学复习总结 六、无机非金属材料复习总结 七、高分子物理复习总结 八、高分子化学复习总结 以下为截图及预览： 2015真题及答案

金属工艺学试题及答案

1．影响金属充型能力的因素有：金属成分、温度和压力和铸型填充条件。 2．可锻性常用金属的塑性和变形抗力来综合衡量。 3．镶嵌件一般用压力铸造方法制造，而离心铸造方法便于浇注双金属铸件。 4．金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括：喷刷涂料、保持合适的工作温度、严格控制开型时间、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织。 5．锤上模锻的锻模模膛根据其功用不同，可分为模锻模膛、制坯模膛两大类。 6．落料件尺寸取决于凹模刃口尺寸，冲孔件的尺寸取决于凸模刃口（冲子）尺寸。（落料件的光面尺寸与凹模的尺寸相等的，故应该以凹模尺寸为基准，冲孔工件的光面的孔径与凸模尺寸相等，故应该以凸模尺寸为基准。）7．埋弧自动焊常用来焊接长的直线焊缝和较大直径的环形焊缝。 8．电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊。 9．钎焊可根据钎料熔点的不同分为软钎焊和硬钎焊。

二、简答题 1．什么是结构斜度？什么是拔模斜度？二者有何区别？ 拔模斜度：铸件上垂直分型面的各个侧面应具有斜度，以便于把模样（或型芯）从型砂中（或从芯盒中）取出，并避免破坏型腔（或型芯）。此斜度称为拔模斜度。 结构斜度：凡垂直分型面的非加工表面都应设计出斜度，以利于造型时拔模，并确保型腔质量。 结构斜度是在零件图上非加工表面设计的斜度，一般斜度值比较大。 拔模斜度是在铸造工艺图上方便起模，在垂直分型面的各个侧面设计的工艺斜度，一般斜度比较小。有结构斜度的表面，不加工艺斜度。 2．下面铸件有几种分型面？分别在图上标出。大批量生产时应选哪一种？为什么？

分模两箱造型，分型面只有一个，生产效率高； 型芯呈水平状态，便于安放且稳定。 3．说明模锻件为什么要有斜度和圆角？ 斜度：便于从模膛中取出锻件； 圆角：增大锻件强度，使锻造时金属易于充满模膛，避免锻模上的内尖角处产生裂纹，减缓锻模外尖角处的磨损，从而提高锻模的使用寿命。 4．比较落料和拉深工序的凸凹模结构及间隙有什么不同？ 落料的凸凹模有刃口，拉深凸凹模为圆角；

无机化学实验—第一过渡系元素(II)(铁,钴,镍)

实验25 第一过渡系元素（II）（铁，钴，镍） 一、实验目的与要求： 1．掌握二价铁，钴，镍的还原性和氧化性。 2．掌握铁，钴，镍配合物的生成及性质。 二、教学重点与难点： 掌握二价铁，钴，镍的还原性和氧化性；掌握铁，钴，镍配合物的生成及性质。 三、教学方法与手段：讲授法；演示法 四、教学课时: 4课时 五、课的类型：实验课 六、教学内容： [实验内容]： 一、铁(II)、钴(II)、镍(II)的化合物的还原性 1、铁(II)的还原性 （1）酸性介质: 往盛有0.5ml氯水的试管中加入3滴6 mol.L-1H2SO4溶液，然后滴加(NH4)2Fe(SO4)2溶液，观察现象，写出反应式： 2Fe2+ + Cl2 === 2Fe3++ 2Cl- Fe3++nSCN-====[Fe(SCN)n]3-n（血红色） 说明：Fe2+被氧化为Fe3+的现象不明显（淡绿色 黄棕色），可用KSCN检验Fe3+。亚铁盐一般用硫酸亚铁铵，它稳定，不易分解，为防万一还需要加硫酸。 （2）碱性介质: 在一试管中放入2ml蒸馏水和3滴6mol.L-1H2SO4溶液煮沸，以赶尽溶于其中的空气，然后溶于少量硫酸亚铁铵晶体。在另一试管中加入3ml 6mol.L-1NaOH溶液煮沸。冷却后，用一长滴管吸收NaOH溶液，插入(NH4)2Fe(SO4)2溶液到底部，慢慢挤出NaOH，观察产物颜色和状态。 Fe2++2OH- ====Fe(OH)2（为纯白色沉淀） 4Fe(OH)2+O2+2H2O====4Fe(OH)3 (红褐色) 说明：为了得到纯净的白色氢氧化亚铁沉淀，将溶液加热以赶净溶解在其中的氧气。放置一段时间白色沉淀变为灰绿色，至实验结束也没有变为红褐色。【现象：沉淀由白变成灰绿色再变成红棕色】 2、钴(II)的还原性 （1）、往盛有CoCl2溶液的试管中加入氯水，观察有何变化两者不反应. 2Co2++Cl2+2H+ 不反应 说明：在酸性溶液中，Co2+比较稳定，不易被氧化。 （2）、在盛有1ml CoCl2溶液的试管中滴入稀NaOH溶液（注：），观察沉淀的生成。所得沉淀分成两份，一份置于空气中，一份加入新配置的氯水，观察有何变化，第二份留作下面实验用。 ①、Co2+ +2OH- ====Co(OH)2↓（粉红色） ②、4Co(OH)2+O2+2H2O====4Co(OH)3↓（棕色）（反应慢） ③、2Co(OH)2+Cl2+2NaOH====2Co(OH)3↓（棕色）+2NaCl （反应快）

金属工艺学复习题及答案

第二部分复习思考题 一、判断题 （）1. 当以很小的刀具前角、很大的进给量和很低的切削速度切削钢等塑性金属时形成的是节状切屑。√ （）2. 粗磨时应选粒度号大的磨粒，精磨时则应选细的磨粒。× （）3. 磨硬材料应选软砂轮，磨软材料应选硬砂轮。√ （）4. 砂轮的组织号越大，磨料所占体积百分比越大。× （）5. 麻花钻起导向作用的是两条螺旋形棱边。√ （）6. 铰孔既能提高孔的尺寸精度和表面粗糙度，也能纠正原有孔的位置误差。×（）7. 无心外圆磨削(纵磨)时，导轮的轴线与砂轮的轴线应平行。× （）8. 粗车L/D=4～10的细长轴类零件时，因工件刚性差，宜用一夹一顶的安装方法。× （）9. 镗床只能加工通孔，而不能加工盲孔。× （）10. 拉削加工只有一个主运动，生产率很高，适于各种批量的生产。× （）11. 粗基准即是粗加工定位基准。× （）12. 钨钛钻类硬质合金刀具适合加工脆性材料。× （）13. 车削锥面时，刀尖移动的轨迹与工件旋转轴线之间的夹角应等于工件锥面的两倍。× （）14. 当加工表面、刀具、切削用量中的切削速渡和进给量都不变时，完成的那一部分工序，称为一个工步。√ （）15. 积屑瘤使刀具的实际前角增大，并使切削轻快省力，所以对精加工有利。×（）16. 砂轮的硬度是指磨粒的硬度。× （）17. 钻孔既适用于单件生产，又适用于大批量生产。√ （）18. 由于拉刀一次行程就能把该工序中的待加工表面加工完毕，故其生产率很高。√ （）19. 精车时，刃倾角应取负值。× （）20. 在切削用量中，对切削温度影响最大的是进给量。× （）21. 车刀主偏角越大，刀尖散热条件越好。× （）22. 刨刀在切入工件时受到较大的冲击，因此刨刀的前角较小，刀尖圆弧较大。√（）23. 精车时，应选较小的背吃刀量、较小的进给量和较低的切削速度。× （）24. 扩孔可以在一定程度上纠正原孔轴线的偏斜。√ （）25. 用中等切削速度切削脆性金属材料容易产生积屑瘤。×

实验第过渡系元素钛钒镉锰

实验七 第一过渡系元素（一）（钛、钒、镉、锰） 实验摘要: 为了掌握钛、钒、镉、锰的主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态间的相互转化的条件， 本实验用常用方法完成了钛、钒、镉、 锰的氧化还原性质的探究及其缩合物的实验。 结果表 明钛、钒、镉、锰的化合物均具有一定的氧化还原性， 有些离子在不同条件下可以相互转化。 并且钒酸盐可以和酸缩合反应生成不同缩合度的多钒酸盐，随着 pH 值的下降，多钒根中含 钒原子越多， 关键词: 钒的化合物 镉的化合物 锰的化合物 缩合平衡氧化还原性 溶解性 实验用品 实验内容 .钛的化合物（TiO 2）的重要性质 二. 钒的化合物的重要性质 1.取偏钒酸铵固体放入蒸发皿中，在沙浴上加热，不断搅拌，记录反应过程中固体颜色的 变化，把产物分成 四份。 第一份固体中，加入 1 mL 浓H 2SQ 振荡，放置，观察现象。 第二份固体中，加入 NaQH 溶液加热。 第三份固体中，加入少量蒸馏水，煮沸、静置，待其冷却后，测定溶液的 pH 。 第四份固体中，加入浓盐酸，微沸，检验气体产物，加入少量蒸馏水，观察溶液颜色。 缩合度越大，颜色越深。 钛的化合物 试管台秤 蒸发皿PH 试纸玻璃棒

低价钒的化合物的生成 过氧钒阳离子的生成 钒酸盐的缩合反应 三、铬的化合物的重要性质 1.铬（W）的氧化性（Cr 2O72-转化为Cr3+） 2.铬（W）的缩合平衡（C D Q2-与CrO42-的相互转化）

氢氧化铬(川)的两性 4.铬(川)的还原性(CrO 2-转变为CrO 2- ) 5.重铬酸盐和铬酸盐的溶解性 四、锰的化合物重要性质 1.氢氧化锰(n )的生成和性质 取 ? 溶液分成四份: 为黄色

元素周期律 碱土金属元素性质总结2

元素周期律碱土金属元素性质总结 I.元素周期律 1.周期表位置IIA族（第2纵列），在2、3、4、5、6、7周期上均有分布。元素分别为铍(Be)-4，镁(Mg)-12，钙(Ca)-20，锶(Sr)-38，钡(Ba)-56，镭(Ra)-88。 2碱土金属的氢氧化物都是苛性较强的碱（除铍外），多存在于难用化学方法分解的化合物中，所以把它们被称为为碱土金属。 3.碱土金属在自然界均有存在且都以化合物的形式存在，前五种含量相对较多，镭为放射性元素，由居里夫妇在沥青矿中发现。由于它们的性质很活泼，一般的只能用电解方法制取。 II.物理性质 II.1物理性质通性（相似性） 1.碱土金属单质皆为具金属光泽的银白色金属(铍为灰色)，但暴露在空气中会因氧气的氧化作用生成氧化物膜使光泽度下降，呈现灰色。常温下均为固态。 2.碱金属熔沸点均较低（但大于碱金属）。硬度略大于碱金属，莫氏硬度均小于5，质软（可用小刀切割，新切出的断面有银白色光泽，空气中迅速变暗）。.导电、导热性、延展性都较好。 3.碱金属单质的密度小（但大于碱金属），是轻金属。 II-2.物理性质递变性 随着周期的递增，卤族元素单质的物理递变性有： 1.金属光泽逐渐增强。 2.熔沸点逐渐降低。 3.密度逐渐增大。硬度逐渐减小。 4.碱土金属元素晶体结构随着原子序数的增大呈现出六方密堆积→面心立方堆积→体心立方堆积的结构变化 II.3.物理性质特性 1.铍呈现灰色，属于轻稀有金属。 2.铍和镁没有焰色反应。 3.碱土金属熔沸点存在不规律性 钙密度不规律变化原因：与钾密度不规律变化原因相同 碱土金属熔点不规律变化的原因：影响熔点的因素有：1.价电子2.原子半径3.金属晶格结构 对碱土金属来讲，晶格结构不很规律，Be,Mg为六方晶格（配位数为12），Ca\Sr为面心立方晶格(配位数12），Ba体心立方晶格（配位数8），因此变化存在不规律性 II.5焰色反应 1.碱土金属离子及其挥发性化合物在无色火焰中燃烧时会显现出独特的颜色（除铍、镁），这可以用来鉴定碱土金属离子的存在。钙、锶、钡可用焰色反应鉴别。 2.电子跃迁可以解释焰色反应，一些碱土金属离子的吸收光谱落在可见光区，因而出现了标志性颜色。

金属工艺学试题和答案解析

一、简答题 1．将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判别它的变形性质？ 2．下列符号表示的力学性能指标的名称和含义是什么？ σb、σs、σ0.2、σ-1、δ、αk、 HRC、HBS、HBW 3．什么是同素异构转变?试画出纯铁的冷却曲线，分析曲线中出现“平台”的原因。室温和1100℃时的纯铁晶格有什么不同？ 4．金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长速度受到哪些因素的影响？ 5．常用的金属晶体结构有哪几种？它们的原子排列和晶格常数各有什么特点？α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn各属何种晶体结构？ 6．什么是固溶强化？造成固溶强化的原因是什么？ 7．将20kg纯铜与30kg纯镍熔化后缓慢冷却到如图所示温度T1，求此时： （1）两相的成分；（2）两相的重量比； （3）各相的相对重量（4）各相的重量。 8．某合金如下图所示： 标出（1）-（3）区域中存在的相； （2）标出（4）、（5）区域中的组织；

（3）相图中包括哪几种转变？写出它们的反应式。 9. 今有两个形状相同的铜镍合金铸件，一个含Ni90％，一个含Ni50％，铸后自然冷却，问凝固后哪个铸件的偏析较为严重？如何消除偏析？ 10. 按下面所设条件，示意地绘出合金的相图，并填出各区域的相组分和组织组分，以及画出合金的力学性能与该相图的关系曲线。 设C、D两组元在液态时能互相溶解，D组元熔点是C组元的4/5 ，在固态时能形成共晶，共晶温度是C组元熔点的2/5，共晶成分为ωD＝30％；C组元在D组元中有限固溶，形成α固溶体。溶解度在共晶温度时为ωC＝25％，室温时ωC＝10％，D组元在C组元中不能溶解；C组元的硬度比D组元高。计算ωD＝40％合金刚完成共晶转变时，组织组成物及其百分含量。 11．分析在缓慢冷却条件下，45钢和T10钢的结晶过程和室温的相组成和组织组成。并计算室温下组织的相对量。 12. 试比较索氏体和回火索氏体，托氏体和回火托氏体，马氏体和回火马氏体之间在形成条件、组织形态、性能上的主要区别。

《金属学原理》练习题-金属和合金的固态结构

1．图2．在和[2 3． 用等晶 4．写 5．晶于同 6．计结构 7．氢 8．铜固溶 9．纯径计算转 图Ex1-1的晶结构基元。 在一个单斜单211]等晶向。用四轴坐标系晶向。 写出图Ex1-2晶面：(234)同一个晶带？计算面心立方构的(0001)、氢原子溶解在铜的密度为溶体点阵常数纯铁在912°C 计算BCC 结构转变后的体积晶体结构中包单胞中画出(0 系画出六方晶2中晶向的四、(120)、(1求出该晶带方、体心立方(1010)晶面的在铝中形成什8.96g/cm 3。数a=0.3795nm C 由BCC 结构的原子半径积变化。这些包含两类原子010)、(110)、(晶系的(0211)四轴坐标晶向11)、(241)、带轴。 方结构的(100的面密度。 什么类型固溶①计算铜的点m ，密度为1结构转变为FC 径。它们的相 些结果说明了什子，把这个晶图Ex1-1121)、(312)、(0121)、向指数。 图Ex1-2 (122)、(40)、(110)、(1溶体？它应存点阵常数和原14.213g/cm 3，CC 结构，体相对变化为多什么？ 晶体结构抽象 )等晶面；以及(1110)等晶面 13)、(101)、111)、(112)晶存在于点阵的原子半径。②计算说明这体积减少1.06多少? 如果假定象出空间点阵及画出[111]面及[211]、(010)和(34晶面的面密度的什么位置？②测得x(Au)这合金是什么6%，根据FC 定转变前后原阵，画出其中、[231]、[[1132]、[32)中有哪些度，计算密排为什么？ u)=40%的Cu 么类型的固溶CC 结构的原原子半径不变一个 011]125]些面属排六方u--Au 溶体。 子半变，计

金属工艺学试卷+答案

一、填空题 1、金属材料的性能可分为两大类:一类叫___使用性能________,反映材料在使用过程中表现出来的特性,另一类叫______工艺性能______,反映材料在加工过程中表现出来的特性。 2、常用的硬度表示方法有_布氏硬度、洛氏硬度与维氏硬度。 3、自然界的固态物质,根据原子在内部的排列特征可分为晶体与_非晶体_两大类。 4、纯金属的结晶过程包括__晶核的形成__与__晶核的长大_两个过程 5、金属的晶格类型主要有_体心立方晶格面心立方晶格密排六方晶格__三大类。 6、晶体的缺陷主要有_点缺陷线缺陷面缺陷。 7、铁碳合金室温时的基本组织有______铁素体_____、____渗碳体______、_____奥氏体____、珠光体与莱氏体。 8、铁碳合金状态图中,最大含碳量为_ 6、69%。 9、纯铁的熔点就是_____1538℃______。 10、钢的热处理工艺曲线包括______加热_______、____保温_________与冷却三个阶段。 11、常用的退火方法有____完全退火_____、球化退火与____去应力退火_______。 12、工件淬火及___________高温回火_______的复合热处理工艺,称为调质。 13、常用的变形铝合金有__防锈铝硬铝超硬铝锻铝__ 。 14、灰铸铁中的石墨以___片状石墨___ 形式存在 15、工业纯铜分四类,分别代号___T1____ 、____T2_____、___T3___、______T4__ 表示钢中非金属夹杂物主要有: 、、、等。 二、单项选择题 1、下列不就是金属力学性能的就是( D) A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 2、属于材料物理性能的就是( ) A、强度 B、硬度 C、热膨胀性 D、耐腐蚀性 3、材料的冲击韧度越大,其韧性就( ) A、越好 B、越差 C、无影响 D、难以确定 4、组成合金最基本的、独立的物质称为( ) A、组元 B、合金系 C、相 D、组织 5、金属材料的组织不同,其性能( ) A、相同 B、不同 C、难以确定 D、与组织无关系 6、共晶转变的产物就是( ) A、奥氏体 B、渗碳体 C、珠光体 D、莱氏体 7、珠光体就是( ) A、铁素体与渗碳体的层片状混合物 B、铁素体与奥氏体的层片状混合物 C、奥氏体与渗碳体的层片状混合物 D、铁素体与莱氏体的层片状混合物 8、下列就是表面热处理的就是( ) A、淬火 B、表面淬火 C、渗碳 D、渗氮 9、下列就是整体热处理的就是( ) A、正火 B、表面淬火 C、渗氮 D、碳氮共渗 10、正火就是将钢材或钢材加热保温后冷却,其冷却就是在( ) A、油液中 B、盐水中 C、空气中 D、水中 11、最常用的淬火剂就是( ) A、水 B、油 C、空气 D、氨气 12、45钢就是( )

18：碱土金属

元素化学18：碱土金属 （时间：2.5小时满分：100分） 第一题（13分）一组小问题 1．解释为什么钙离子能够使水变硬，而钠离子却不能。 2．用化学反应式说明在暂时性硬水中加入Ca(OH)2能够除去钙离子，但如果加入量过多将会造成什么影响？ 3．通过还原势的测定可以提出：在碱性溶液中钙的还原势比钡强；而在中性或酸性溶液中钡的还原势比钙强，解释这一现象。 4．现有两种易溶于水的固体物质A和B，若它们的水溶液完全作用生成淡黄色沉淀C和溶液D。C可溶于Na2S2O3溶液中生成E；在D溶液中加入Na2SO4可得一不溶于酸的白色沉淀F，F常以天青石矿存在于自然界。F与碳在高温下作用可得易溶于水的物质G。E的溶液与G 的溶液作用得黑色沉淀H，H可溶于热稀硝酸中形成含有B的混合物。据此，推断A、B、C、D、E、F、G、H各是什么物质？ 5．有Na2CO3、NaHCO3、CaO和NaOH组成的混和物27.2g，把它们溶于足量的水中充分反应后，溶液中Ca2＋、CO32－、HCO3－均转化为沉淀，将反应器内水分蒸干，最后得到白色固体物质共29g，计算原混和物中Na2CO3的质量 第二题（7分）镁的化合物 金属镁是银白色、有金属光泽的活泼金属，但镁带表面呈现灰黑色。用砂纸磨下镁带表面固体粉末，在空气中强热，有水气生成；另取粉末，加入稀酸，产生气体导入澄清石灰水中，产生混浊。如果将灰黑色的镁条在纯氧中点燃，燃烧产物中有黑色物质生成。 1．预测：镁条表面的灰黑色物质的组成是；黑色燃烧产物是。（填名称）2．设计实验确定灰黑色物质的具体组成； 3．说明产生黑色燃烧产物的原因，并设计实验确认该产物成分。

(完整版)金属工艺学题库及答案

金属材料热处理与加工应用题库及答案 目录 项目一金属材料与热处理 (2) 一、单选（共46 题） (2) 二、判断（共 2 题） (4) 三、填空（共15 题） (4) 四、名词解释（共12 题） (5) 五、简答（共 6 题） (5) 项目二热加工工艺 (7) 一、单选（共32 题） (7) 二、判断（共18 题） (8) 三、填空（共16 题） (9) 四、名词解释（共 5 题） (9) 五、简答（共14 题） (10) 项目三冷加工工艺 (13) 一、填空（共 3 题） (13) 二、简答（共 2 题） (13)

项目一 金属材料与热处理 一、单选（共 46 题） 1?金属a —Fe 属于（A ）晶格。 A.体心立方 B 面心立方 C 密排六方晶格 D 斜排立方晶格 2?铁与碳形成的稳定化合物 Fe 3C 称为：（C ） A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D 珠光体 3.强度和硬度都较高的铁碳合金是 ：（ A )° A.珠光体 B 渗碳体 C 奥氏体 D.铁素体 4.碳在丫一Fe 中的间隙固溶体， 称为：（ B )° A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 4.硬度高而极脆的铁碳合金是： C )。 A.铁素体 B 奥氏体 C 渗碳体 D.珠光体 5.由丫一Fe 转变成a —Fe 是属于：（ D )° A.共析转变 B 共晶转变 C 晶粒变 D.同素异构转变 6.铁素体（F ） 是：（ D ）。 A.纯铁 B 混合物 C 化合物 D.固溶体 7.金属结晶时， 冷却速度越快，其实际结晶温度将：（ B ）。 A. 越高 B 越低 C 越接近理论结晶温度 D 固溶体 8.为细化晶粒， 可采用：（ B 。 A.快速浇注 B 加变质剂 C.以砂型代金属型 D.固溶体 9.晶体中的位错属于：（ C ）。 A.体缺陷 B 面缺陷 C 线缺陷 D.点缺 陷 10. 下列哪种是 高级优质钢：（ C )。 A.10 号钢 B.T 7 C.T 8 A D.30Cr 11. 优质碳素结构钢“ 4 5”，其中钢的平均含碳量为：（ C ）。 A.45% B0.O45 % C0.45 % D4.5 % 12. 优质碳钢的钢号是以（ A ）命名。 A.含碳量 B 硬度 C 抗拉强度 D 屈服极限 13. 优质碳素钢之所以优质，是因为有害成分（ B ）含量少。 A.碳 B.硫 C.硅 D.锰 14. 碳素工具钢的钢号中数字表示钢中平均含碳量的（ C ）。 A.十分数 B.百分数 C.千分数 D.万分数 1 5 .碳钢中含硫量过高时，将容易引起（ B ）。 A.冷脆 B 热脆 C 氢脆 D.兰脆 16.选用钢材应以（ C ）为基础。 A.硬度 B 含碳量 C 综合机械性能 D 价格 17.属于中碳钢的是（B ）° A.20 号钢 B.30号钢 C.60 号钢 D.70 号 钢 18.下列金属中， 焊接性最差的是（ D )。 A. 低碳钢 B 中碳钢 C.高碳钢 D.铸铁

江苏大学金属学原理复习题

形核功：要形成一个临界晶核，必须获得像△G*这样一部分能量，所以称△G*为临界形核功，简称形核功。 晶胚：液态金属中，时聚时散的小晶团称为晶胚 临界晶核：在r＝r*时，粒子处于临界状态，因此半径r*的晶核叫做临界晶核。 动态过冷度：能保证凝固速度大于熔化速度的过冷度称为动态过冷度。 粗糙界面：在固、液两相之间的界面以微观来看是高低不平的，存在几个原子层厚度的过渡层，在过渡层中约有半数的位置为固相原子所占据。 光滑表面：在光滑界面以上为液相，以下为固相，液、固两相截然分开，固相的表面为基本完整的原子. 伪共晶：不是共晶成分的合金而得到完全共晶的组织叫伪共晶。 不平衡共晶：在不平衡凝固条件下，合金冷却到共晶温度以下时仍有少量液体存在，剩余液相的成分达到共晶成分而发生共晶转变，由此产生不平衡共晶。 离异共晶：在先共晶相数量较多，而共晶体数量甚少的情况下，共晶体中与先共晶相相同的那一相将依附于已有的粗大先共晶相长大，并把先共晶体中的另一部分推向最后 凝固的边界处，从而使共晶组织的特征消失，这种两相分离的共晶称为离异共晶。反应扩散：通过扩散而产生新相的现象被称为反应扩散 成分过冷：固溶体结晶时，尽管实际温度分布不变，但液固界面前沿液相中溶质分布发生变化，液相的熔点也随着变化，这种由于液相成分改变而形成的过冷称为成分过冷。平衡分配系数：达到平衡时，固相线成分也液相线成分之比。 区域熔炼：对于k＜1的合金，溶质富集于末端，始端得到提纯，对于k＞1合金，溶质富集于始端，末端得到提纯。（利用稳态凝固产生宏观偏析的原理进行金属提炼的办 法） 有效分配系数：结晶过程中固体在相界处的浓度和此时余下液体的平均浓度之比。 直线法则：在一定温度下，三元合金两相平衡合金的成分点和两个平衡相的成分点必然位于成分三角形内的同一条直线上，这一规律称为直线法则。 重心法则：当三元合金在一定温度下处于三相平衡时，合金的成分点为3个平衡相的成分点组成的三角形的质量重心，由此称之为重心定律。 连接线：两个平衡相的成分存在着对应的关系，连接对应成分点的直线叫连接线。 单变量线：三元系统中，平衡相的成分随温度变化的空间曲线。 临界分切应变：滑移系统开动所需最小份切应力。 单滑移：外力作用下，当只有一个滑移系统上的分切应力最大并且达到了临界切应力时，系统中只有一个滑移系开动，这种滑移叫做单滑移。 复滑移：由于晶体的转动，使拎一个滑移系参加滑移，从而形成双华谊，多组滑移系参加滑移，称为复滑移。 交滑移：两个或两个以上的滑移面沿同一个滑移方向进行交替滑移的过程，称为交滑移。孪生：晶体受力后，以产生孪晶的方式进行的切变过程叫孪生。 加工硬化：随着变形程度的增加，强度和硬度升高，塑性和韧性下降，此现象就是加工硬化。形变织构：金属和合金塑性变形时，由于各晶粒的转动，当形变量很大时，各晶粒的取向会大致趋于一致，形变中的这种组织状态叫做形变织构。 位错点阵阻力：位错在晶体中运动，每隔一个原子间距必然越过一个能垒，因此位错本身受到一种阻力，称为点阵阻力。 纤维组织：当形变量很大时，各晶粒已辨别不出来，而呈现纤维状的条纹，称为纤维组织。再结晶：经冷变形的金属，在足够高的温度地下加热时，通过新晶粒重新形核和长大，以无畸变的新晶核逐渐取代变形晶粒的过程。

过渡元素(一)

第19章过渡元素（一） 19.1 引言 过渡元素位于周期表中部，原子中d或f亚层电子未填满。这些元素都是金属，也称为过渡金属。根据电子结构的特点，过渡元素又可分为：外过渡元素（又称d区元素）及内过渡元素（又称f区元素）两大组。 ●外过渡元素包括镧、锕和除镧系锕系以外的其它过渡元素，它们的d 轨道没有全部填满电子，f轨道为全空（四、五周期）或全满（第六周期）。 ●内过渡元素指镧系和锕系元素，它们的电子部分填充到f轨道。 d区过渡元素可按元素所处的周期分成三个系列： ①位于周期表中第4周期的Sc～Ni------称为第一过渡系元素 ②第5周期中的Y～Pd称为第二过渡系元素 ③第6周期中的La～Pt称为第三过渡系元素 本章所讨论的过渡元素只包括周期系第4、5、6周期从ⅢB族到ⅧB族的元素，具有(n-1)d轨道未充满的那些元素，共有8个直列，25种元素（如表19-l方框内的元素）。镧系和锕系元素的性质，在第21章讨论。 19.2 过渡元素的基本性质 过渡元素具有许多共同的性质： ◆它们都是金属，硬度较大，熔点和沸点较高，有着良好的导热、导电性能，易生成合金。 ◆大部分过渡金属与其正离子组成电对的电极电势为负值，即还原能力较强。例如，第一过渡系元素一般都能从非氧化性酸中置换出氢。 ◆大多数都存在多种氧化态，水合离子和酸根离子常呈现一定的颜色。 ◆具有部分填充的电子层，能形成一些顺磁性化合物。 ◆原子或离子形成配合物的倾向较大。

19.2.1 过渡元素原子的电子构型 过渡元素原子电子构型的特点是它们的 d 轨道上的电子未充满（Pd例外），最外层仅有1~2个电子，它们的价电子构型为(n-1)d1-9n s1-2（Pd为4d105s0）。 表19-3 过渡元素原子的价电子层结构和氧化态 元素Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni 价电子层结构3d14s23d24s23d34s23d54s13d54s23d64s23d74s23d84s2 氧化态(+Ⅱ) +Ⅲ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ (+Ⅵ) +Ⅱ +Ⅲ +Ⅱ (+Ⅲ) 元素Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd 价电子层结构4d15s24d25s24d45s14d55s14d55s24d75s14d85s14d105s0 氧化态+Ⅲ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ 元素La Hf Ta W Re Os Ir Pt 价电子层结构5d16s25d26s25d36s25d46s25d56s25d66s25d76s25d96s1 氧化态+Ⅲ+Ⅲ +Ⅳ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅶ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅷ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ +Ⅱ +Ⅲ +Ⅳ +Ⅴ +Ⅵ 注：划横线的表示比较常见、稳定的氧化态；带括号的表示不稳定的氧化态。 多电子原子的原子轨道能量变化是比较复杂的，由于在4s和3d、5s和4d、6s和5d轨道之间出现了能级交错现象，能级之间的能量差值较小，所以在许

材料科学基础之金属学原理扩散习题及答案

《材料结构》习题：固体中原子及分子的运动 1. 已知Zn在Cu中扩散时D0= 2.1×10-5m2/s，Q=171×103J/mol。试求815℃时Zn在Cu中的扩散系数。 2. 已知C在γ铁中扩散时D0=2.0×10-5m2/s，Q=140×103J/mol; γ铁中Fe自扩散时 D0=1.8×10-5m2/s，Q=270×103J/mol。试分别求出927℃时奥氏体铁中Fe的自扩散系数和碳的扩散系数。若已知1％Cr可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q=143×103J/mol，试求其扩散系数的变化和对比分析以上计算结果。 3. 若将铁棒置于一端渗碳的介质中，其表面碳浓度达到相应温度下奥氏体的平衡浓度C S。试求 （1）结合铁－碳相图，试分别示意绘出930℃和800℃经不同保温时间（t1

习题4答案： 1．解：根据扩散激活能公式得 3-5132017110exp() 2.110exp 1.2610m /s 8.314(815273)-???=-=??-=? ??+?? Cu Zn Q D D RT 2．解：根据扩散激活能公式得 3γ-5172027010exp() 1.810exp 3.1810m /s 8.314(927273)-???=-=??-=? ??+??Fe Q D D RT 3γ-5112014010exp() 2.010exp 1.6110m /s 8.314(927273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT 已知1％Cr 可使碳在奥氏体铁中的扩散激活能增加为Q =143×103J/mol ， 所以，3γ-51120143.310exp() 2.010exp 1.1610m /s 8.314(927273)-???'=-=??-=? ??+??C Q D D RT 由此可见，1％Cr 使碳在奥氏体铁中的扩散系数下降，因为Cr 是形成碳化物的元素，与碳的亲和力较大，具有降低碳原子的活度和阻碍碳原子的扩散的作用。 3．（1）参见204页。 （2）若渗碳温度低于727℃，不能达到渗碳目的。因为在727℃以下，铁为α相，而C 在α－Fe 中的溶解度非常小（最高为在727℃时为0.0218％）。 4．解：（1）在870℃下， 3γ-5122014010exp() 2.010exp 8.010m /s 8.314(870273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT 在930℃下， 3γ-5112014010exp() 2.010exp 1.6710m /s 8.314(930273)-???=-=??-=? ??+??C Q D D RT （2）低碳钢渗碳的扩散方程解为 0()erf =--S S C C C C 所以，渗层厚度∝x = 所以，1122112 1 1.67101020.9h 8.010--??===?D t t D 。 （3 ）根据低碳钢渗碳的扩散方程解0()erf S S C C C C =--得，

实验二十四第一过渡系元素

实验二十四第一过渡系元素 (铬、锰、铁、钴、镍) 一、实验目的 掌握铬、锰主要氧化态的化合物的重要性质及各氧化态之间相互转化的条件。掌握铁、钴、镍的氢氧化物及配合物的生成和性质。掌握铁盐的性质。学习Fe2+、、Fe3+和Ni2+的鉴定方法。 二、实验前应思考的问题 1．转化反应须在何种介质(酸性或碱性)中进行?为什么? 2．从电势值和还原剂被氧化后产物的颜色考虑，选择哪些还原剂为宜？如果选择亚硝酸钠溶液可以吗? 3．转化反应须在何种介质中进行？为什么? 4．从电势值和氧化剂被还原后产物的颜色考虑，应选择哪些氧化剂？3％H2O2溶液可用否? 三、实验用品 仪器：试管、台秤、沙浴皿、蒸发皿、试管、离心试管、烧杯、玻璃棒、滴管、点滴板、酒精灯 固体药品：二氧化锰、亚硫酸钠、高锰酸钾、FeSO4·7H2O、KCl、NH4Cl 液体药品：H2SO4(浓，1 mol·L-1)，H2O2(3％)、NaOH(40％，6 mol·L-1，2 mol·L-1，0.1 mol·L-1)， CuCl2(0.2 mol·L-1)、HCl(浓，6 mol·L-1，2 mol·L-1，0.1 mol·L-1)、H2SO4(2 mol·L-1)、HAc(2 mol·L-1)、NH3·H2O(浓)、K2SO4·Cr2(SO4)3·24H2O(0.2 mol·L-1)、NH3·H2O(2 mol·L-1)、K2Cr2O7(0.1 mol·L-1)、FeSO4(0.5 mol·L-1)、K2CrO4(0.1 mol·L-1)、AgNO3(0.1 mol·L-1)、BaCl2(0.1 mol·L-1)、Pb(NO3)2(0.1 mol·L-1)、MnSO4(0.2 mol·L-1，0.5 mol·L-1)、NH4C1(2 mol·L-1)、NaClO(稀)、H2S(饱和)、Na2S(0.1 mol·L-1、0.5 mol·L-1)，KMnO4(0.1 mol·L-1)、Na2SO3(0.1 mol·L-1)、K4[Fe(CN)6] （0.1 mol·L-1）、K3[Fe(CN)6] （0.1 mol·L-1）、CoCl2（0.1 mol·L-1）、NiSO4（0.1 mol·L-1）、FeCl3（0.1 mol·L-1）、KI（0.1 mol·L-1）、Na2CO3（0.1 mol·L-1）、KMnO4（0.1 mol·L-1）MnSO4（0.1 mol·L-1）、CrCl3（0.1 mol·L-1）、NH4F（1 mol·L-1）、NH4Cl(1 mol·L-1)、KSCN(0.1 mol·L-1、25%)、Pb(Ac)2（0.5 mol·L-1）、KNO2（饱和）溴水、淀粉溶液、二乙酰二肟（1%）、H2O2（3%）、滤纸、淀粉KI试纸、邻菲罗啉、戊醇 材料：pH试纸、沸石 四、实验内容 1铬的化合物的重要性质 ⑴铬(Ⅵ)的氧化性

第10章 碱金属和碱土金属元素-N

第十章碱金属和碱土金属元素 基本要求 1．掌握离子型氢化物的还原性 2．熟悉碱金属、碱土金属正常氧化物、过氧化物、超氧化物的性质 学习指导 1．碱金属、碱土金属单质的熔、沸点较低，硬度较小。最软的是Cs。 2．碱金属、碱土金属元素化合物以离子型为主。Li、Be的化合物具有一定的共价性。 3．同族元素单质的标准电极电势自上往下逐渐减小，但Eθ(Li+/Li)< Eθ(Cs+/Cs)。 4．碱金属单质的化学活泼性比碱土金属单质的化学活泼性大。 5．碱金属、碱土金属元素均能形成过氧化物和超氧化物。 过氧化物与水或稀酸反应放出H2O2； 超氧化物与水或稀酸反应放出H2O2和O2； 过氧化物和超氧化物与CO2反应放出O2。 6．碱金属、碱土金属的氢氧化物 (1)酸碱性 (A) 除Be(OH)2为两性外，其它均为碱性； (B) 同族元素氢氧化物自上而下碱性逐渐增强； (C) 同周期碱金属氢氧化物的碱性比碱土金属氢氧化物的碱性强。 (2) 溶解性 (A) 碱金属氢氧化物除LiOH溶解度较小外，其它易溶； (B) 碱土金属氢氧化物溶解度比同周期碱金属氢氧化物的溶解度小，且自上而下逐渐减小。 7．盐类 (1)除BeCl2为共价化合物外，其余均为离子晶体； (2)一般来说，碱金属、碱土金属的盐具有较高的热稳定性； (3)碱金属盐一般易溶，碱土金属盐：Be盐易溶；Mg盐部分易溶；Ca盐、Sr盐、Ba盐一般难溶。 关键词 1. 碱金属的性质 2. 正常氧化物 3. 超氧化物 4. 碱土金属的性质 5. 过氧化物 6. 臭氧化物 7. 氨碱法8. 绿柱石9. 冠醚配合物 10. R-O-H 规则11. 氢氧化物的酸碱性12. 氢氧化物的溶解性