【題目】銅及其化合物有著十分重要的用途:如氨基乙酸銅[結構簡式為(H2NCH2COO)2Cu]常用作食品補銅劑及礦物元素飼料添加劑,硒化銅納米晶在光電轉化中有著廣泛地應用;硫酸銅可用作配制農藥等。
(1)基態(tài)硒原子的電子排布式為____,基態(tài)氮原子電子的空間運動狀態(tài)有__種,與硒同周期相鄰的三種元素第一電離能由大到小的順序為______
(2)(H2NCH2COO)2Cu氨基乙酸銅中,碳原子的雜化軌道類型是______;與氮原子成鍵的原子(含氮原子本身)形成的空間構型是__________。
(3)硫酸銅晶體的組成可表示為[Cu(H2O)4]SO4·H2O,實驗測得該物質中存在氫鍵且水分子成“鍵”情況與冰中類似,則1mol[Cu(H2O)4]SO4·H2O中氫鍵數(shù)目為__NA。
(4)硫酸銅在高溫下分解有可能得到CuO、Cu2O、SO2、SO3等物質,其中CuO的熔點為1026℃。
①CuO的晶體類型是_____,熔點Cu2O>Cu2S的原因是______
②SO2與SO3中,屬于非極性分子的是__,SO2在溶劑水與溶劑CCl4中,相同溫度能溶解更多SO2的溶劑是___________
③銅的某種氧化物的晶胞如下圖所示,則該氧化物的化學式為_______,若組成粒子氧、銅的半徑分別為rOpm、rCupm,密度ρg/cm3,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則該晶胞的空間利用率為______(用含π的式子表示)。
【答案】 [Ar]3d104s24p4 5 Br>As>Se sp2、sp3 三角錐 2 離子晶體 離子半徑O2-<S2-,Cu2O晶格能比CuS的大 SO3 H2O Cu2O 10-30
【解析】試題分析:本題考查原子核外電子排布式的書寫、第一電離能大小的比較、雜化方式和空間構型的判斷、氫鍵的計算、晶體類型的判斷、晶體熔點的比較、物質的溶解性、晶胞的分析和計算。
(1)硒的原子序數(shù)為34,Se原子核外有34個電子,根據(jù)構造原理,基態(tài)硒原子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s24p4或[Ar]3d104s24p4。基態(tài)N原子的核外電子排布式為1s22s22p3,電子排布圖為,一個原子軌道就是一種空間運動狀態(tài),基態(tài)N原子電子的空間運動狀態(tài)有5種。與Se同周期的相鄰的三種元素為As、Se、Br,根據(jù)同周期從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢,As的價電子排布式為4s24p3,As的4p處于半充滿較穩(wěn)定,第一電離能AsSe,則三種元素的第一電離能由大到小的順序為:BrAsSe。
(2)氨基乙酸銅中,連接2個H的碳原子為飽和碳原子,該碳原子形成2個碳氫σ鍵、1個碳碳σ鍵和1個碳氮σ鍵,該碳原子為sp3雜化;與氧原子連接的碳原子形成1個碳氧雙鍵(含1個σ鍵和1個π鍵)、1個碳氧單鍵(σ鍵)和1個碳碳單鍵(σ鍵),該碳原子為sp2雜化。N原子形成2個氮氫σ鍵和1個碳氮σ鍵,N原子上有1對孤電子對,N原子為sp3雜化,與N原子成鍵的原子(含氮原子本身)形成的空間構型為三角錐形。
(3)硫酸銅晶體中存在氫鍵且水分子成“鍵”情況與冰中類似,1mol冰晶體中存在2mol氫鍵,則1mol[Cu(H2O)4]SO4·H2O中存在2mol氫鍵,含氫鍵數(shù)目為2NA。
(4)①CuO的熔點較高,CuO屬于離子晶體。熔點Cu2OCu2S的原因是:O2-的離子半徑小于S2-,Cu2O的晶格能大于Cu2S。
②SO2的空間構型為V形,SO2為極性分子;SO3的空間構型為平面正三角形,SO3為非極性分子;SO2與SO3中屬于非極性分子的是SO3。SO2、H2O都屬于極性分子,CCl4屬于非極性分子,根據(jù)“相似相溶”經驗規(guī)律,相同溫度下,能溶解更多SO2的溶劑是H2O。
③用“均攤法”,晶胞中含Cu:4個,O:8+1=2個,Cu與O的個數(shù)比為2:1,該氧化物的化學式為Cu2O。1個晶胞中氧、銅的體積之和為(4πrCu3+2πrO3)10-30cm3;1mol晶體的體積為=cm3,1個晶胞的體積為cm3NA2=cm3,該晶胞的空間利用率為(4πrCu3+2πrO3)10-30cm3cm3=10-30。
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【題目】鐵及其化合物在日常生活中有廣泛應用。
(1)寫出鐵元索在周期表中的位置__________。
(2)寫出在空氣中Fe(OH)2轉化為Fe(OH)3的化學方程式____________。
(3)綠礬(FeSO4·7H2O)是補血劑的原料,易變質。
①由FeSO4溶液制得FeSO4·7H2O過程中的操作有______、過濾、洗滌、干燥。
②檢驗綠礬是否變質的試劑是________。
(4)利用綠礬制備還原鐵粉的工業(yè)流程如下:
①干燥過程主要是為了脫去游離水和結晶水,過程中會有少量FeCO3·nH2O在空氣中被氧化為FeOOH,該反應的化學方程式為_______________。
②取干燥后的FeCO3樣品12.49g,焙燒,最終得到還原鐵粉6.16g,計算樣品中雜質FeOOH的質量___________。
(5)以羰基化合物為載體運用化學平衡移動原理分離、提純某納米級活性鐵粉(含有一些不反應的雜質),反應裝置如下圖。
Fe(s)+5CO(g)Fe(CO)5(g) △H<0,T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。
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【題目】下列敘述中,一定能判斷化學平衡移動的是
A. 混合物中各組分的濃度改變
B. 正、逆反應速率改變
C. 混合物中各組分的百分含量改變
D. 混合體系的壓強改變
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【題目】有機物L的分子式為C3H6O2,水解后得到飽和一元羧酸M和飽和一元醇N,已知M和N的相對分子質量相同,則下列敘述中不正確的是( )
A. M是甲酸 B. M中沒有甲基
C. M中氫的質量分數(shù)為40% D. L是甲酸乙酯
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【題目】胡椒酚是植物揮發(fā)油中的一種成分。關于胡椒酚的下列說法:①該化合物屬于芳香烴;②分子中至少有7個碳原子處于同一平面;③它的部分同分異構體能發(fā)生銀鏡反應;④1 mol該化合物最多可與2 mol Br2發(fā)生反應。其中正確的是( )
A. ①③ B. ②③ C. ①②④ D. ②③④
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【題目】錫是第ⅣA族第五周期金屬元素,四氯化錫(SnCl4)是重要的媒染劑,易與水反應,熔點為-33℃、沸點為114℃,某研究性學習小組設計如下裝置(部分夾持裝置及加熱儀器省略,MnO2過量)制備SnCl4。
(1)儀器X的名稱是_____,加熱裝置丁前要先排出裝置內的空氣,排出空氣的目的是______,排出空氣的方法是_______
(2)錫粉被吸附在硅膠上,其優(yōu)點是______,甲中反應的離子方程式_______
(3)裝置己中的試劑是________,實驗過程中,乙裝置內可觀察到的明顯現(xiàn)象是__________
(4)設計一種實驗方案,證明在MnO2過量的情況,鹽酸仍無法反應完______________。
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【題目】已知MnO2為黑色難溶于水的固體,實驗室制取氧氣的反應為2KClO32KCl+3O2↑,反應后從剩余固體中回收二氧化錳的操作順序正確的是( )
A. 溶解、過濾、蒸發(fā)、洗滌 B. 溶解、過濾、洗滌、加熱
C. 溶解、蒸發(fā)、洗滌、過濾 D. 溶解、洗滌、過濾、加熱
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【題目】下列敘述正確的是
A. 1mol任何氣體的體積都是22.4L
B. 同溫同壓下兩種氣體,只要它們的分子數(shù)相同,所占體積也一定相同
C. 在標準狀況下,體積為22.4L的物質都是1mol
D. 在非標準狀況下,1mol任何氣體的體積不可能是22.4L
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【題目】一種驅動潛艇的液氨-液氧燃料電池原理示意如圖,下列有關該電池說法正確的是( )
A. 電流由電極A經外電路流向電極B
B. 電池工作時,OH-向電極B移動
C. 該電池工作時,每消耗22.4L NH3轉移3mol電子
D. 電極A上發(fā)生的電極反應為:2NH3-6e-+ 6OH-=N2 + 6H2O
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