【題目】銅及其化合物具有廣泛的應(yīng)用,間接碘量法可以測定銅合金中的銅,回答下列問題:
(1)銅合金的種類較多,主要有黃銅和各種青銅等。試樣可以用HNO3分解,還需要用到濃H2SO4.CuSO4和Cu(NO3)2中陽離子的基態(tài)核外電子排布式為______;S、O、N三種元素的第一電離能由大到小的順序為______;
(2)Cu(NO3)2溶液中通入足量NH3能生成配合物[Cu(NH3)4](NO3)2,其中NH3中心原子的雜化軌道類型為______,[Cu(NH3)4](NO3)2屬于______晶體。
(3)CuSO4溶液中加入過量KCN能生成配離子[Cu(CN)4]2-,1 mol CN-中含有的π鍵數(shù)目為______,與CN-互為等電子體的離子有______(寫出一種即可);
(4)CuSO4的熔點為560℃,Cu(NO3)2的熔點為115℃,CuSO4熔點更高的原因可能是______;
(5)在弱酸性溶液中,Cu2+與過量KI作用,生成CuI沉淀,同時析出定量的I2;如圖為碘晶體晶胞結(jié)構(gòu)。下列有關(guān)說法中正確的是______;
A.碘分子的排列有2種不同的取向,2種取向不同的碘分子,以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu)
B.用均攤法可知平均每個晶胞中有4個碘原子
C.碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu),是原子晶體
D.碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力
(6)已知Cu2O晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞原子坐標參數(shù)A為(0,0,0),B為(1,0,0),C為()。則D原子的坐標參致為______,它代表______原子(填元素符號);已知金屬銅的堆積方式是面心立方最密堆積,則晶體中銅原子的配位數(shù)是12,Cu原子的空間利用率是______。
【答案】1s22s22p63s23p63d9 N>O>S sp3 離子 2NA CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體,SO42-所帶電荷比NO3-大,故CuSO4晶格能較大,熔點較高 A (,,) Cu 74%
【解析】
(1)陽離子為Cu 2+,Cu原子核外電子數(shù)為29,原子形成陽離子時,先失去高能層中電子,同一能層先失去高能級中電子;同主族自上而下元素第一電離能減小,N元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的;
(2)NH3中N原子形成3個N-H,含有1對孤對電子,VSEPR模型為四面體;[Cu(NH3)4](NO3)2由[Cu(NH3)4]2+ 與NO3-構(gòu)成,是離子化合物;
(3)CN-與N2互為等電子體,CN-中C、N之間形成C≡N三鍵,三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵;將N原子用碳原子與1個單位負電荷替換可得到與CN-互為等電子體的一種離子;
(4)離子電荷越多,晶格能越大,物質(zhì)的熔點越高;
(5)同種非金屬元素之間形成非極性共價鍵,碘為分子晶體,碘晶體中的碘原子間存在非極性鍵和范德華力,晶胞中占據(jù)頂點和面心,碘分子的排列有2種不同的取向;
(6)晶胞原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)、B為(1,0,0)、C為(,,),如圖坐標系中,A為處于坐標系中的原點(定義為O),則C處于晶胞體心位置,A、D、C的連線處于體對角線線上,且D處于A、C連線的中點位置,D到晶胞左側(cè)面距離為參數(shù)x,D到晶胞前面的距離為參數(shù)y,D到晶胞下底面距離為參數(shù)z;計算晶胞中白色球、黑色球數(shù)目,結(jié)合化學(xué)式確定代表的元素;金屬銅是面心立方最密堆積方式,Cu原子處于頂點與面心,頂點Cu原子與面心Cu原子相鄰,每個頂點為8個晶胞共用,每個面為2個晶胞共用;設(shè)Cu原子半徑為r,則晶胞棱長為2r,計算晶胞中Cu原子總體積,該晶胞中Cu原子的空間利用率。
(1)陽離子為Cu 2+,Cu原子核外電子數(shù)為29,陽離子的基態(tài)核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d9;由元素周期律可知,同主族自上而下元素第一電離能減小,N元素原子2p軌道為半充滿穩(wěn)定狀態(tài),第一電離能高于同周期相鄰元素的,故第一電離能為:N>O>S;
(2)NH3中N原子形成3個N-H,含有1對孤對電子,雜化軌道數(shù)目為4,VSEPR模型為四面體,中心N原子采取sp3雜化;[Cu(NH3)4]2+ 與NO3-形成離子化合物,則[Cu(NH3)4](NO3)2屬于離子晶體;
(3)CN-與N2互為等電子體,CN-中C、N之間形成C≡N三鍵,三鍵含有1個σ鍵、2個π鍵,1mol CN中含有的2molπ鍵,1mol CN中含有的π鍵數(shù)目為:2NA;將N原子用碳原子與1個單位負電荷替換可得到與CN-互為等電子體的一種離子:;
(4)CuSO4和Cu(NO3)2均為離子晶體,SO42-所帶電荷比NO3-大,故CuSO4晶格能較大,熔點較高;
(5)A.碘分子的排列有2種不同的取向,在頂點和面心不同,2種取向不同的碘分子以4配位數(shù)交替配位形成層結(jié)構(gòu),故A正確;
B.用均攤法計算:頂點碘分子個數(shù)加面心碘分子個數(shù)=8×+6×=4,因此平均每個晶胞中有4個碘分子,即有8個碘原子,故B錯誤;
C.碘晶體為無限延伸的空間結(jié)構(gòu),構(gòu)成微粒為分子,是分子晶體,故C錯誤;
D.碘晶體中的碘原子間存在I-I非極性鍵,而晶體中碘分子之間存在范德華力,故D錯誤;
故答案為:A;
(6)晶胞原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)、B為(1,0,0)、C為(,,),如圖坐標系中,A為處于坐標系中的原點(定義為O),則C處于晶胞體心位置,A、D、C的連線處于體對角線線上,且D處于A、C連線的中點位置,故D到晶胞左側(cè)面距離為、到晶胞前面的距離為,到晶胞下底面距離為,故D的參數(shù)為(,,);晶胞中白色球數(shù)目=1+8×=2,黑色球數(shù)目=4,二者數(shù)目之比為1:2,而化學(xué)式為Cu2O,故黑色球為Cu原子、白色球為O原子,即D表示Cu原子;金屬銅是面心立方最密堆積方式,Cu原子處于頂點與面心,頂點Cu原子與面心Cu原子相鄰,每個頂點為8個晶胞共用,每個面為2個晶胞共用,設(shè)Cu原子半徑為r,則晶胞棱長為2r,晶胞體積=(2r)3,晶胞中Cu原子數(shù)目=8×+6×=4,晶胞中Cu原子總體積=4×πr3,該晶胞中Cu原子的空間利用率是=×100%=74%。
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】氮的化合物應(yīng)用廣泛,但氮氧化物是重要的空氣污染物,應(yīng)降低其排放。
(1)用CO2和NH3可合成氮肥尿素
已知:①2NH3(g)+CO2(g)===NH2CO2NH4(s) △H=-159.5kJ·mol-1
②NH2CO2NH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) △H=+116.5kJ·mol-1
③H2O(1)===H2O(g) △H=+44kJ·mol-1
用CO2和NH3合成尿素(副產(chǎn)物是液態(tài)水)的熱化學(xué)方程式為___________。
(2)工業(yè)上常用如下反應(yīng)消除氮氧化物的污染:
CH4(g)+2NO2(g)N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H
在溫度為T1和T2時,分別將0.40 mol CH4和1.0 mol NO2充入體積為1L的密閉容器中,n(CH4)隨反應(yīng)時間的變化如圖所示:
①根據(jù)如圖判斷該反應(yīng)的△H___________0(填“>”“<”或“=”),理由是___________。
②溫度為T1時,0~10min內(nèi)NO2的平均反應(yīng)速率v(NO)2=___________,反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______(保留三位小數(shù))
③該反應(yīng)達到平衡后,為再提高反應(yīng)速率同時提高NO2的轉(zhuǎn)化率,可采取的措施有______(填編號)。
A.改用高效催化劑 B.升高溫度
C.縮小容器的體積 D.增加CH4的濃度
(3)利用原電池反應(yīng)可實現(xiàn)NO2的無害化,總反應(yīng)為6NO2+8NH3===7N2+12H2O,電解質(zhì)溶液為NaOH溶液,工作一段時間后,該電池正極區(qū)附近溶液pH___________(填“增大”“減小”或“不變”),負極的電極反應(yīng)式為___________。
(4)氮的一種氫化物HN3,其水溶液酸性與醋酸相似,則NaN3溶液中各離子濃度由大到小的順序為___________;常溫下將 a mol·L-1的HN3與b mol·L-1的Ba(OH)2溶液等體積混合,充分反應(yīng)后,溶液中存在2c(Ba2+)=c(N3-),則該混合物溶液呈___________(填“酸”“堿”或“中”)性,溶液中c(HN3)=___________ mol·L-1。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用煤油作溶劑,二(2-乙基己基)磷酸酯作流動載體,H2SO4 作內(nèi)相酸處理含銅廢水。 在其他條件相同時,Cu2+萃取率[萃取率=×100% ]與初始 Cu2+濃度關(guān)系如圖 1 所示;在其他條件相同時,處理前初始 Cu2+濃度為 200 mg·L-1,Cu2+萃取率與廢水 pH 的關(guān)系如圖 2 所示。下列說法錯誤的是
A.根據(jù)圖 1 可知,廢水中初始 Cu2+濃度越大,Cu2+的萃取效果越好
B.根據(jù)圖 2 可知,廢水初始 pH>2 時,去除 Cu2+的效果較好
C.根據(jù)圖 1 可知,Cu2+初始濃度為 200 mg·L-1 時,Cu2+的萃取率為 97.0%
D.根據(jù)圖 2 可知,若取 800 mL 初始 Cu2+濃度為 200 mg·L-1 的廢水,在 pH=1.5 時處理廢水,則處理后的廢水中剩余 Cu2+的物質(zhì)的量為 1.5×10-3mol(假設(shè)體積不變)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】鎳及其化合物在工業(yè)生產(chǎn)和科研領(lǐng)域有重要的用途。請回答下列問題:
(1)基態(tài) Ni 原子中,電子填充的能量最高的能級符號為_________,價層電子的軌道表達式為_________。
(2)Ni的兩種配合物結(jié)構(gòu)如圖所示:
A B
①A 的熔、沸點高于B的原因為_________。
②A晶體含有化學(xué)鍵的類型為___________(填選項字母)。
A.σ鍵 B.π鍵 C.配位鍵 D.金屬鍵
③A晶體中N原子的雜化形式是_________。
(3) 人工合成的砷化鎳常存在各種缺陷,某缺陷砷化鎳的組成為Ni1.2As, 其中 Ni 元素只有+2 和+3 兩種價態(tài), 兩種價態(tài)的鎳離子數(shù)目之比為_________。
(4) NiAs的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:
①鎳離子的配位數(shù)為_________。
②若阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,晶體密度為 ρ g·cm-3,則該晶胞中最近的砷離子之間的距離為_________pm。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)說法正確的是
A.天然弱堿水呈堿性的原因是其中含有較多的Mg2+、Ca2+等離子
B.生活中用電解食鹽水的方法制取消毒液,運用了鹽類水解的原理
C.向CuCl2溶液中加入CaCO3,調(diào)節(jié)pH可除去溶液中混有的Fe3+
D.焊接時用NH4Cl溶液除銹與鹽類水解有關(guān)
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】常溫下,HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10-4,NH3·H2O的電離常數(shù)Kb=1.7×10-5。0.1 mol·L-1 NH4NO2溶液中,離子濃度由大到小的順序是__________,常溫下NO2-水解反應(yīng)的平衡常數(shù)Kh=_______(保留兩位有效數(shù)字)。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】砷酸(H3AsO4)分步電離的平衡常數(shù)(25℃)為:K1=5.6×10-3,K2=1.7×10-7,K3=4.0×10-12,第三步電離的平衡常數(shù)的表達式為K3=________;Na3AsO4的第一步水解的離子方程式為:AsO43-+H2OHAsO42-+OH-,該步水解的平衡常數(shù)(25℃)為_________________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)采用工業(yè)大理石(含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等雜質(zhì))制取CaCl2·6H2O,設(shè)計了如下流程:
下列說法不正確的是
A. 固體I中含有SiO2,固體II中含有Fe(OH)3
B. 使用石灰水時,要控制pH,防止固體II中Al(OH)3轉(zhuǎn)化為AlO2-
C. 試劑a選用鹽酸,從溶液III得到CaCl2·6H2O產(chǎn)品的過程中,須控制條件防止其分解
D. 若改變實驗方案,在溶液I中直接加氨水至沉淀完全,濾去沉淀,其溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶也可得到純凈CaCl2·6H2O
查看答案和解析>>
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下圖中a、b、c表示相應(yīng)儀器中加入的試劑,可用如圖裝置制取、凈化、收集的氣體是( )
編號 | 氣體 | a | b | c | |
A | NH3 | 濃氨水 | 生石灰 | 堿石灰 | |
B | CO2 | 鹽酸 | 碳酸鈣 | 飽和NaHCO3溶液 | |
C | NO | 稀硝酸 | 銅屑 | H2O | |
D | NO2 | 濃硝酸 | 銅屑 | NaOH溶液 |
A. AB. BC. CD. D
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com