【題目】鋰—磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO4)2,可通過下列反應(yīng)制備:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)寫出基態(tài)Cu2+的核外電子排布式:___。與Cu同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有___(填元素符號),上述方程式中涉及到的N、O元素第一電離能由小到大的順序為 ___。
(2)PO43- 的空間構(gòu)型是____。
(3)與NH3互為等電子體的分子、離子有___、 __(各舉一例)。
(4)氨基乙酸銅的分子結(jié)構(gòu)如圖,碳原子的雜化方式為___。
(5)在硫酸銅溶液中加入過量KCN,生成配合物[Cu(CN)4] 2-,則1molCN-中含有的π鍵的數(shù)目為____。
(6)Cu元素與H元素可形成一種紅色化合物,其晶體結(jié)構(gòu)單元如右圖所示。則該化合物的化學(xué)式為____。
(7)銅晶體為面心立方最密堆積,銅的原子半徑為127.8pm,列式計算晶體銅的密度____。
【答案】(1)[Ar]3d9;K Cr; O<N(2)正四面體 (3)PH3或AsH3 。H3O+或CH3- 。 (4)sp3sp2
(5)2NA(6)CuH (7)
【解析】
試題(1)Cu是29號元素,其基態(tài)Cu2+的核外電子排布式為:[Ar]3d9。與Cu同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有K Cr。7號元素N原子的電子排布式為1s22s22p3. 8號元素O原子的電子排布式為1s22s22p4.當(dāng)元素的原子核外電子層上的電子處于全充滿、半充滿或全空狀態(tài)時,能量低比較穩(wěn)定。N原子的電子處于半充滿狀態(tài),是穩(wěn)定狀態(tài)。所以N、O元素第一電離能由小到大的順序為O<N。(2)PO43-的空間構(gòu)型是正四面體。(3)與NH3互為等電子體的分子有CH4、H2O、HF、PH3或AsH3;離子有NH4+、H3O+、OH-、CH3-等。(4)在氨基乙酸銅的分子中-CH2-碳原子為sp3雜化,羰基碳原子為sp2雜化。在CN-中碳原子與氮原子是以共價三鍵結(jié)合的,含有的2個π鍵。所以1 mol CN-中含有的π鍵的數(shù)2NA。(6)在該化合物的晶胞中Cu:12×(1/6)+2×(1/2)+3=6;H:6×(1/3)+1+3=6所以Cu:H=1:1.故該化合物的化學(xué)式為 CuH。(7)銅晶體為面心立方最密堆積,則每個晶胞中含有銅的原子:8 ×(1/8)+6×(1/2)=4.Cu原子半徑為127.8pm=1.278×10-10cm,假設(shè)晶體銅的密度為p,晶胞的邊長為d.,。則晶胞的體積是d3,則p·d3=(4×64)/NA解得p=.
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【題目】工業(yè)上用以下流程從銅沉淀渣中回收銅、硒、碲等物質(zhì)。某銅沉淀渣,其主要成分如表。沉淀渣中除含有銅(Cu)、硒(Se)、碲(Te)外,還含有少量稀貴金屬,主要物質(zhì)為Cu、Cu2Se和Cu2Te。某銅沉淀渣的主要元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)如下:
Au | Ag | Pt | Cu | Se | Te | |
質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%) | 0.04 | 0.76 | 0.83 | 43.47 | 17.34 | 9.23 |
(1)16S、34Se、52Te為同主族元素,其中34Se在元素周期表中的位置______。
其中銅、硒、碲的主要回收流程如下:
(2)經(jīng)過硫酸化焙燒,銅、硒化銅和碲化銅轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙~。其中碲化銅硫酸化焙燒的化學(xué)方程式如下,填入合適的物質(zhì)或系數(shù):Cu2Te+____H2SO4 2CuSO4+____TeO2+____+____H2O
(3)SeO2與吸收塔中的H2O反應(yīng)生成亞硒酸。焙燒產(chǎn)生的SO2氣體進入吸收塔后,將亞硒酸還原成粗硒,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______ 。
(4)沉淀渣經(jīng)焙燒后,其中的銅轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙~,經(jīng)過系列反應(yīng)可以得到硫酸銅晶體。
① “水浸固體”過程中補充少量氯化鈉固體,可減少固體中的銀(硫酸銀)進入浸出液中,結(jié)合化學(xué)用語,從平衡移動原理角度解釋其原因__________。
②濾液2經(jīng)過、____ 、過濾、洗滌、干燥可以得到硫酸銅晶體。
(5)目前碲化鎘薄膜太陽能行業(yè)發(fā)展迅速,被認(rèn)為是最有發(fā)展前景的太陽能技術(shù)之一。用如下裝置可以完成碲的電解精煉。研究發(fā)現(xiàn)在低的電流密度、堿性條件下,隨著TeO32-濃度的增加,促進了Te的沉積。寫出Te的沉積的電極反應(yīng)式為___________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩同學(xué)想利用原電池反應(yīng)檢驗金屬的活動性強弱,兩人均用鎂片和鋁片作電極,但甲同學(xué)將兩電極放入6mol·L-1的H2SO4溶液中,乙同學(xué)將兩電極放入6mol·L-1的NaOH溶液中,裝置如圖所示。
(1)寫出圖1中正極的電極反應(yīng)式:_______________ 。
(2)圖2中負(fù)極為_______________,總反應(yīng)的離子方程式為____________。
(3)由該實驗得出的下列結(jié)論中,正確的有 _______________(填序號)。
a.利用原電池反應(yīng)判斷金屬活動性強弱時應(yīng)注意原電池中的電解質(zhì)溶液
b.鎂的金屬性不一定比鋁的金屬性強
c.該實驗說明金屬活動性順序表已過時,沒有實用價值
d.該實驗說明化學(xué)研究對象復(fù)雜,反應(yīng)受條件影響較大,因此應(yīng)具體問題具體分析
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【題目】(1)某實驗小組同學(xué)進行如圖所示實驗,以檢驗化學(xué)反應(yīng)中的能量變化。
實驗發(fā)現(xiàn),反應(yīng)后①中的溫度升高,②中的溫度降低。由此判斷鋁條與鹽酸的反應(yīng)是______熱反應(yīng),Ba(OH)2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)是______熱反應(yīng)。反應(yīng)_____(填①或②)的能量變化可用圖(b)表示。
(2)一定量的氫氣在氧氣中充分燃燒并放出熱量。若生成氣態(tài)水放出的熱量為Q1,生成液態(tài)水放出的熱量為Q2,那么Q1______(填大于、小于或等于)Q2。
(3)已知:4HCl+O2=2Cl2+2H2O,該反應(yīng)中,4 mol HCl被氧化,放出115.6 kJ的熱量,則斷開1 mol H—O鍵與斷開1 mol H—Cl鍵所需能量相差約為______ kJ。
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【題目】現(xiàn)有部分短周期元素的性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu)如下表:
元素編號 | 元素性質(zhì)或原子結(jié)構(gòu) |
T | 單質(zhì)能與水劇烈反應(yīng),所得溶液呈弱酸性 |
X | L層p電子數(shù)比s電子數(shù)多2個 |
Y | 第三周期元素的簡單離子中半徑最小 |
Z | L層有三個未成對電子 |
(1)寫出元素X的離子結(jié)構(gòu)示意圖______________。
(2)寫出Y元素最高價氧化物分別與HCl、NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式____________________、______________________。
(3)寫出Z的電子排布式_____、鉻原子的簡化的電子排布式______。
(4)元素T與氯元素相比,非金屬性較強的是___(用元素符號表示),下列表述中能證明這一事實的是___(填字母代號)。
A.氣態(tài)氫化物的揮發(fā)性和穩(wěn)定性
B.單質(zhì)分子中的鍵能
C.兩元素的電負(fù)性
D.含氧酸的酸性
E.氫化物中X—H鍵的鍵長(X代表T和Cl兩種元素)
F.兩單質(zhì)在自然界中的存在形式
(5)探尋物質(zhì)的性質(zhì)差異性是學(xué)習(xí)的重要方法之一。T、X、Y、Z四種元素的單質(zhì)中化學(xué)性質(zhì)明顯不同于其他三種單質(zhì)的是___(填元素符號),理由是________________。
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【題目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑,用于焙烤食品;NH4HSO4在分析化學(xué)、醫(yī)藥工業(yè)中用途廣泛。請回答下列問題:
(1)NH4Al(SO4)2可作凈水劑,其原理是____________________________________(用必要的化學(xué)用語和相關(guān)文字說明).
(2)相同條件下,0.1mol·L-1的NH4Al(SO4)2溶液中c((NH4+)____(填“等于”、“大于”或“小于”)0.1mol·L-1 NH4HSO4中c((NH4+)。
(3)均為0.1mol·L-1的幾種電解質(zhì)溶液的pH隨溫度變化的曲線如圖1所示。
①其中符合0.1mol·L-1 NH4Al(SO4)2的pH隨溫度變化的曲線是__,導(dǎo)致pH隨溫度 變化的原因是___________________;
②20℃時,0.1mol·L-1的NH4Al(SO4)2中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=______。(寫出具體數(shù)值)
(4)室溫時,向100mL 0.1mol·L-1的NH4HSO4溶液中滴加0.1mol·L-1的NaOH溶液,溶液pH與所加NaOH溶液體積的關(guān)系曲線如圖2所示。試分析圖中a、b、c、d四個點,水的電離程度最大的是___點;在b點,溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是__________________。
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A. 25℃、101kPa 時,22.4L乙烷中所含共價鍵數(shù)目為6NA
B. 3.2gO2和O3的混合氣體中,含氧原子數(shù)為0.2NA
C. 12g金剛石含有共價鍵數(shù)目為4NA
D. 1molNaHSO4熔融時電離出的離子總數(shù)為3NA
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【題目】工業(yè)上常利用CO2為初始反應(yīng)物,合成一系列重要的化工原料。
(1)以CO2和NH3為原料合成尿素是利用CO2的成功范例。在尿素合成塔中的主要反應(yīng)可表示如下:
反應(yīng)Ⅰ:2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) △H1
反應(yīng)Ⅱ:NH2COONH4(s)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H2=+72.49kJ/mol
總反應(yīng):2NH3(g)+CO2(g)CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H3=-86.98kJ/mol 請回答下列問題:
①根據(jù)8電子穩(wěn)定構(gòu)型,寫出 CO(NH2)2的結(jié)構(gòu)式_________________。
②反應(yīng)Ⅰ的△H1=______________。
③在____(填“高溫”或“低溫”)情況下有利于反應(yīng)Ⅱ的自發(fā)進行。
④一定溫度下,在體積固定的密閉容器中按 n(NH3):n(CO2)=2:1 進行反應(yīng)Ⅰ,下列能說明反應(yīng)Ⅰ達(dá)到了平衡狀態(tài)的是_______(填序號)。
A.混合氣體的平均相對分子質(zhì)量不再變化
B.容器內(nèi)氣體總壓強不再變化
C.NH3與CO2的轉(zhuǎn)化率相等
D.容器內(nèi)混合氣體的密度不再變化
(2)將CO2和H2按質(zhì)量比25:3充入一定體積的密閉容器中,在不同溫度下發(fā)生反應(yīng):CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)。測得CH3OH的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖。
①曲線Ⅰ、Ⅱ?qū)?yīng)的平衡常數(shù)大小關(guān)系為K(Ⅰ)_____K(Ⅱ)(填“ >”“<”或“=”)。
②欲提高CH3OH的平衡產(chǎn)率,可采取的措施除改變溫度外,還有__________________(任寫兩種)。
③一定溫度下,在容積均為2L的兩個恒容密閉容器中,按如下方式加入反應(yīng)物,一段時間后達(dá)到平衡。
容器 | 甲 | 乙 |
反應(yīng)物起始投入量 | 1molCO2、3molH2 | a molCO2、bmolH2、cmolCH3OH(g) |
c mol H2O(g) (a、b、c 均不為零) | ||
若甲容器平衡后氣體的壓強為開始的 5/6,則該溫度下,反應(yīng)的平衡常數(shù)為__________,要使平衡后乙容器與甲容器中相同組分的體積分?jǐn)?shù)相等,且起始時維持化學(xué)反應(yīng)向逆反應(yīng)方向進行,乙容器中 c 的取值范圍為_______。
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【題目】0.02mol·L—1的HCN溶液與0.02mol·L—1的NaCN溶液等體積混合,已知混合溶液中C(CN-)<C(Na+),則下列關(guān)系中,正確的是:
A.C(Na+)>C(CN-)>C( H+)>C(OH-)
B.C(HCN)+C (CN-)=0.04mol·L-1
C.C(CN-)>C(HCN)
D.C(Na+)+C(H+)= C(CN-)+C(OH-)
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