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【題目】【化學—選修3:物質結構與性質】

鐵、鋁、銅都是日常生活中常見的金屬,它們的單質及其化合物在科學研究和工農業(yè)生產中具有廣泛用途。請回答以下問題:

(1)超細銅粉可用作導電材料、催化劑等,其制備方法如下:

①銅元素位于周期表_________區(qū);Cu+的基態(tài)價電子排布圖_________;NH4CuSO3中N、S、O三種元素的第一電離能由大到小的順序為_________(元素符號表示)。

②SO42-中心原子的雜化方式為_________,SO32-的價層電子互斥模型為_________

(2)請寫出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2時發(fā)生反應的離子方程式_________

(3)某學生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成藍色沉淀,繼續(xù)加入過量氨水沉淀溶解,得到深藍色透明溶液,最后向該溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶體。

①下列說法正確的是_________。

a.因NH3和H2O都為極性分子,且它們還存在分子內氫鍵,所以氨氣極易溶于水

b.NH3分子和H2O分子,分子空間構型不同,氨氣分子的鍵角小于水分子的鍵角

c.Cu(NH3)4SO4所含有的化學鍵有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵

d.Cu(NH3)4SO4組成元素中電負性最大的是氮元素

②請解釋加入乙醇后析出晶體的原因_________。

(4)下圖所示為金屬銅的一個晶胞,此晶胞立方體的邊長為a pm,Cu的相對原子質量為64,金屬銅的密度為ρ g/cm3,則晶胞中銅原子的配位數(shù)為_________,用含有a、ρ的代數(shù)式表示的阿伏加德羅常數(shù)為:_________ mol-1。

【答案】 ds N>O>S(順序對給分) sp3 四面體形 2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42- c 一水合硫酸四氨合銅在乙醇中溶解度較小 12

【解析】(1)銅元素原子序數(shù)為29,位于周期的第四周期IA族,屬ds區(qū);基態(tài)Cu原子的電子排布式為[Ar]3d104s1,則Cu+的基態(tài)價電子排布圖;NO、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為:NOS;

SO42-的價層電子對數(shù)=4+ (6+2-4×2)=4,所以中心原子的雜化方式為sp3雜化;SO32-離子的價層電子對數(shù)=3+ (6+2-3×2)=4,所以空間構型為正四面體型;(2)由流程圖可知向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2時生成白色沉淀,根據(jù)所給沉淀的化學式書寫離子方程式,所以離子方程式為:2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-;

(3)a.氨氣極易溶于水,是因為NH3分子和H2O分子之間形成2種不同的氫鍵,NH,OH之間,故a錯誤;bNH3分子和H2O分子,分子空間構型不同,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,故b 錯誤;cCu(NH3)4SO4所含有的化學鍵有離子鍵、極性共價鍵和配位鍵,硫酸根離子與配離子之間是離子鍵,NH之間是共價鍵,氨氣與銅離子之間是配位鍵,故c正確;dCu(NH3)4SO4組成元素中電負性最大的是氧元素,故d錯誤,故答案為c

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;由圖可知晶胞中Cu原子的個數(shù)是+6×=4,晶胞的體積為(a×10-10cm)3,1mol晶胞的質量為4×64g,根據(jù)密度ρ =m/Vg/cm3=(4×64g)÷[NA×(a×10-10cm)3],則阿伏加德羅常數(shù)=mol-1。

練習冊系列答案
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【題目】( N2H4)是一種高能燃料,在工業(yè)生產中用途廣泛。

(1)0.5mol肼中含有__________ mol極性共價鍵。

(2) 肼的性質與氨氣相似,易溶于水,有如下反應過程:

N2H4+H2ON2H4·H2ON2H5++OH-

常溫下,某濃度N2H5C1溶液的pH5,則該溶液中由水電離產生的cH+)為______mol/L。

常溫下,0.2mol/L N3H4溶液0.1mol/L HCL溶液等體積混合,混合溶液的pH7

則溶液中v(N2H5+)________v(N2H4·H2O)(填“>”、“<”“=”)。

(3)工業(yè)上可用肼(N2H4)與新制Cu(OH)2反應制備納米級Cu2O,同時放出N2,該反應的化學方程式為______________________________________

(4)發(fā)射火箭時,肼為燃料,雙氧水為氧化劑,兩者反應成氮氣與水蒸氣。已知1.6g液態(tài)肼在上述反應中放出64.22kJ的熱量,寫出該反應的熱化學方程式___________________。

(5)肼-雙氧水燃料電池由于其較高的能量密度而廣受關注,其工作原理如圖所示。則電池正極反應式為_______________,電池工作過程中,A極區(qū)溶液的pH____________(填“增大”“減小”或“不變”)

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【題目】25 ℃時,向盛有50 mL pH=2的一元酸HA溶液的絕熱容器中加入pH=13的NaOH溶液,加入NaOH溶液的體積(V)與所得混合溶液的溫度(T)的關系如圖所示。下列敘述正確的是

A. a→b的過程中,溶液中c(A-)與c(HA)之和始終不變

B. c點表示酸堿恰好完全反應

C. 等濃度的NaOH和NaA混合溶液中一定存在關系:c(Na+)>c(A-)>c(OH-)>c(H+)

D. 25 ℃時,HA的電離平衡常數(shù)Ka約為1.43×10-3

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【題目】下列物質的溶液中所含離子種類最多的是(

A. Na2SB. Na3PO4C. NaHCO3D. H2SO4

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【題目】下列說法正確的是

A.互稱為同分異構體的物質不可能具有相同的通式

B.通式相同的不同有機物一定屬于同系物

C.互為同分異構體的物質之問物理性質一定不同,但化學性質一定相似

D. 具有相同官能團的有機物不一定是同系物

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【題目】四種短周期主族元素W、XY、Z的原子序數(shù)依次增大,WX的簡單離子具有相同電子層結構,X的原子半徑是短周期主族元素原子中最大的, WY同族,ZX形成的離子化合物的水溶液呈中性。下列說法正確的是( )

A. 簡單離子半徑:W<X<Z B. WX形成的化合物溶于水后溶液呈堿性

C. 氣態(tài)氫化物的沸點:W<Y D. 最高價氧化物的水化物的酸性:Y>Z

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【題目】下列說法正確的是(

A. 分子組成相差一個或若干個CH2原子團的有機物一定是同系物

B. 具有相同通式且相差一個或若干個CH2原子團的有機物一定是同系物

C. 互為同系物的有機物分子結構不一定相似

D. 互為同系物的有機物一定具有相同的通式

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【題目】可逆反應∶2NO22NO+O2固定體積密閉容器中反應,達到平衡狀態(tài)的標志是

①單位時間內生成n molO2的同時生成2n molNO2

②單位時間內生成n molO2 的同時,生成2n mol NO

③用NO2、NO、O2 的物質的量濃度變化表示的反應速率的比為2 : 2 : 1的狀態(tài)

④混合氣體的顏色不再改變的狀態(tài)

⑤混合氣體的密度不再改變的狀態(tài)

⑥混合氣體的平均相對分子質量不再改變的狀態(tài)

A.①④⑥ B.②③⑤ C.①③④ D.①②③④⑤⑥

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【題目】分別燃燒等物質的量的下列各組物質,其中消耗氧氣的量相等的是

①C2H2C2H4O ②C4H8C6H12O6③C7H8C6H12④HCOOCH3CH3COOH

A. ①③④ B. ①②③④ C. ①④ D. ①②④

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