【題目】(14分)銅、鐵都是日常生活中常見(jiàn)的金屬,它們的單質(zhì)及其化合物在科學(xué)研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛用途。
請(qǐng)回答以下問(wèn)題:
(1)超細(xì)銅粉可用作導(dǎo)電材料、催化劑等,其制備方法如下:
①Cu2+的價(jià)電子排布圖 ;NH4CuSO3中N、O、S三種元素的第一電離能由大到小順序?yàn)?/span>________(填元素符號(hào))。
②SO42-的空間構(gòu)型為 ,SO32-離子中心原子的雜化方式為 。
(2)請(qǐng)寫出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 。
(3)某學(xué)生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成藍(lán)色沉淀,繼續(xù)加入過(guò)量氨水沉淀溶解,得到深藍(lán)色透明溶液,最后向該溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。
①下列說(shuō)法正確的是
a.氨氣極易溶于水,是因?yàn)?/span>NH3分子和H2O分子之間形成3種不同的氫鍵
b.NH3分子和H2O分子,分子空間構(gòu)型不同,氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角
c.Cu(NH3)4SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵
d.Cu(NH3)4SO4組成元素中電負(fù)性最大的是氮元素
②請(qǐng)解釋加入乙醇后析出晶體的原因 。
(4)Cu晶體的堆積方式如圖所示,設(shè)Cu原子半徑為r,晶體中Cu原子的配位數(shù)為 ,晶體的空間利用率為 (列式)。
【答案】(1)①;N>O>S;②正四面體,sp2;
(2)2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4+ +SO42-;
(3)①c; ②一水合硫酸四氨合銅在乙醇中溶解度較小。
(4)12 ;74.76% 。
【解析】
試題分析:(1)①Cu是29號(hào)元素,Cu2+的價(jià)層電子數(shù)是9個(gè),所以Cu2+價(jià)電子排布圖是;N、O、S三種元素中由于N原子的2p軌道是半充滿狀態(tài),所以第一電離能最大;同主族元素,隨電子層數(shù)的增多,第一電離能逐漸減小,所以3種元素的第一電離能由大到小順序?yàn)椋?/span>N>O>S;②SO42-的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=4+1/2(6+2-4×2)=4,所以空間構(gòu)型為正四面體型;SO32-離子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)=3+1/2(6+2-3×2)=4,所以中心原子的雜化方式為sp3雜化;(2)由流程圖可知向[Cu(NH3)4]SO4水溶液中通入SO2時(shí)生成白色沉淀,根據(jù)所給沉淀的化學(xué)式書(shū)寫離子方程式,所以離子方程式為:2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4+ +SO42-;(3)①a.氨氣極易溶于水,是因?yàn)?/span>NH3分子和H2O分子之間形成2種不同的氫鍵,N與H,O與H之間,錯(cuò)誤;b.NH3分子和H2O分子,分子空間構(gòu)型不同,氨氣是三角錐型,水是角形,氨氣分子的鍵角大于水分子的鍵角,錯(cuò)誤;c.Cu(NH3)4 SO4所含有的化學(xué)鍵有離子鍵、極性共價(jià)鍵和配位鍵,硫酸根離子與配離子之間是離子鍵,N與H之間是共價(jià)鍵,氨氣與銅離子之間是配位鍵,正確;d.Cu(NH3)4 SO4組成元素中電負(fù)性最大的是氧元素,錯(cuò)誤;②根據(jù)相似相容原理,極性分子易溶于極性溶劑,乙醇分子極性比水分子極性弱,加入乙醇降低溶劑的極性,從而減小溶質(zhì)的溶解度;(4)Cu晶體的堆積方式是面心立方最密堆積,所以配位數(shù)是12;由圖可知,立方體的面的對(duì)角線長(zhǎng)是4r,所以立方體的棱長(zhǎng) 1個(gè)Cu的體積是4πr3/3,晶胞中Cu原子的個(gè)數(shù)是4個(gè),所以晶體的空間利用率為4×4πr3/3÷a3=74.76%。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(15分)銅是一種重要的有色金屬,近年來(lái)用途越來(lái)越廣泛。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)下列四種化合物中含銅量最高的是______(填字母)
A.Cu5FeS4 B.CuFeS2 C.Cu2S D.Cu2(OH)2CO3
(2)2014年我國(guó)精煉銅產(chǎn)量796萬(wàn)噸,若全部由含Cu2S質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的銅礦石冶煉得到,則需要銅礦石質(zhì)量為________萬(wàn)噸。(保留一位小數(shù))
(3)可溶性銅鹽常用于生產(chǎn)其它含銅化合物。在KOH溶液中加入一定量的CuSO4溶液,再加入一定量的還原劑——肼(N2H4),加熱并保持溫度在90℃,生成一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染的氣體,反應(yīng)完全后,分離,洗滌,真空干燥得到納米氧化亞銅固體(Cu2O)。
①該制備過(guò)程的反應(yīng)方程式為____________________________________________。
②工業(yè)上常用的固液分離設(shè)備有________(填字母)
A.離心機(jī) B.分餾塔 C.框式壓濾機(jī) D.反應(yīng)釜
(4)我國(guó)出土的青銅器工藝精湛,具有很高的藝術(shù)價(jià)值和歷史價(jià)值。但出土的青銅器大多受到環(huán)境腐蝕。右圖是青銅器在潮濕環(huán)境中發(fā)生電化學(xué)腐蝕的原理示意圖:
①腐蝕過(guò)程中,負(fù)極是____(填“a”“b”或“c”),正極反應(yīng)方程式為_______________。
②環(huán)境中的Cl-擴(kuò)散到孔口,并與正極產(chǎn)物和負(fù)極產(chǎn)物生成多孔粉狀銹Cu2(OH)3Cl,其離子方程式為_______________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】由A、B、C、D四種金屬按下表中裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
裝置 | |||
現(xiàn)象 | 二價(jià)金屬A不斷溶解 | C的質(zhì)量增加 | A上有氣體產(chǎn)生 |
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問(wèn)題:
(1)裝置甲中負(fù)極的電極反應(yīng)式是________________________________________。
(2)裝置乙,若電路中轉(zhuǎn)移6.02×1022個(gè)e﹣,則C上增加的質(zhì)量為 。
(3)裝置丙中溶液的pH________(填“變大”“變小”或“不變”)。
(4)四種金屬活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是____________________________________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】氨氣在生產(chǎn)、生活和科研中應(yīng)用十分廣泛。
(1)①SNCR-SCR是一種新型的煙氣脫硝技術(shù)(除去煙氣中的NOx),SNCR-SCR流程中發(fā)生的主要反應(yīng)有:
4NO(g)+4NH3(g)+O2(g) 4N2(g)+6H2O(g)△H=-1627.2kJmol-1;
6NO(g)+4NH3(g) 5N2(g)+6H2O(g)△H=-1807.0kJmol-1;
6NO2(g)+8NH3(g) 7N2(g)+12H2O(g)△H=-2659.9kJmol-1;
反應(yīng)N2(g)+O2(g) 2NO(g)的△H= ____________ kJmol-1
②液氨可以發(fā)生電離:2NH3(l) NH2-+NH4+,COCl2和液氨發(fā)生“復(fù)分解”反應(yīng)生成尿素,寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________;
(2)氨氣易液化,便于儲(chǔ)運(yùn)①若在恒溫恒容的容器內(nèi)進(jìn)行反應(yīng)2NH3(g) N2(g)+3H2(g);△H=+94.4kJ/mol,下列表示該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志有____________(填字母序號(hào))
A.容器中混合氣體的密度保持不變
B.NH3(g)百分含量保持不變
C.容器中混合氣體的壓強(qiáng)保持不變
D.有3個(gè)H-H鍵生成同時(shí)又1個(gè)N≡N鍵生成
②其他條件相同時(shí),該反應(yīng)在不同催化劑作用下反應(yīng),相同時(shí)間后,氨氣的轉(zhuǎn)化率隨反應(yīng)溫度的變化如圖所示.在600℃時(shí)催化效果最好的是____________(填催化劑的化學(xué)式).c點(diǎn)氨氣的轉(zhuǎn)化率高于b點(diǎn),原因是____________。
(3)如圖表示使用新型電極材料,以N2、H2 為電極反應(yīng)物,以HCl-NH4Cl為電解質(zhì)溶液組成的既能提供能量又能實(shí)現(xiàn)氮固定的新型電池。請(qǐng)寫出該電池的正極反應(yīng)式____________;生產(chǎn)中可分離出的物質(zhì)A的化學(xué)式為____________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】(14分)下圖由短周期元素形成的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,其中A、D、L為單質(zhì),其他為化合物。其中化合物I、J、K中含有兩種相同的元素,G和I的反應(yīng)⑤是一種重要化工生產(chǎn)中的主要反應(yīng)之一。B常溫下為液態(tài)化合物,F是一種直線型的非極性氣體分子。
試回答下列有關(guān)問(wèn)題:
(1)以上7個(gè)化學(xué)反應(yīng)屬于同種元素自身氧化還原反應(yīng)的是 ;(用編號(hào)①→⑦填寫)
(2)在G、J、H中含有相同的元素是 (填元素名稱);
(3)J的水溶液和F______(填“能”或”否”)發(fā)生反應(yīng),其理由是 ;
(4)寫出電解溶液H的離子反應(yīng)方程式 ;
(5)反應(yīng)⑤的化學(xué)方程式是 ;
(6)寫出J的兩種常見(jiàn)用途 、 。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】下列配合物的配位數(shù)不是6的是( )
A.Na3[AlF6]
B.Na2[SiF6]
C.[Cu(NH3)4](OH)2
D.[Pt(NH3)2Cl4]Cl4
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】已知室溫下,Al(OH)3的Ksp或溶解度遠(yuǎn)大于Fe(OH)3。向濃度均為0.1 mol·L-1的Fe(NO3)3和Al(NO3)3混合溶液中,逐滴加入NaOH溶液。下列示意圖表示生成Al(OH)3的物質(zhì)的量與加入NaOH溶液的體積的關(guān)系,合理的是( )
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】既能使石蕊試液變紅,又能使品紅試液變?yōu)闊o(wú)色的物質(zhì)是( )
A.NH3 B.HCl C.SO2 D.CO2
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在容積不變的密閉容器中進(jìn)行反應(yīng):2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH<0。下列各圖表示當(dāng)其他條件不變時(shí),改變某一條件對(duì)上述反應(yīng)的影響,其中分析正確的是( )
A. 圖Ⅰ表示溫度對(duì)化學(xué)平衡的影響,且甲的溫度較高
B. 圖Ⅱ表示t0時(shí)刻使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響
C. 圖Ⅲ表示t0時(shí)刻增大O2的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
D. 圖Ⅳ中a、b、c三點(diǎn)中只有b點(diǎn)已經(jīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)
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