【题目】锂—磷酸氧铜电池正极的的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:2Na3PO4+CuSO4+2NH3H2O═Cu4O(PO)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu2+的电子排布式:____________;与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有____________(填元素符号)。
(2)PO43-的空间构型是____________。
(3)P、S元素第一电离能大小关系为__________________,原因为__________________。
(4)NH3·H2O分子中NH3与H2O之间氢键表示为____________。(填序号)
A.N-H…O B.O-H…N C.H-N…H D.H-O…H
(5)氨基乙酸铜分子结构如图,碳原子的杂化方式为____________,基态碳原子核外电子有____________个空间运动状态。
(6)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1mol该配合物中含有的π键的数目为______________。
(7)铜晶体为面心立方最密堆积,配位数为_______________,铜的原子半径为127.8pm,NA表示阿伏伽德罗常数的值,列出晶体铜的密度计算式______________g/cm-3
【答案】 [Ar]3d9 K Cr 正四面体 P>S(1分)P元素 3p3半充满,较稳定,所以第一电离能大 B sp3 sp2 4 4.82×1024 12
【解析】(1)铜是29号元素,根据构造原理知,Cu的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1),Cu2+核外有27个电子,Cu2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9);K的核外电子排布式是[Ar]4s1,Cr的核外电子排布式是[Ar]3d54s1,所以与Cu同周期的元素中,与铜原子最外层电子数相等的元素还有K和Cr。
(2)PO43-中P原子的价层电子对=4+(5+3-4×2)=4,且不含孤电子对,所以其空间构型为正四面体型,故答案为:正四面体。
(3)同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势,但P元素 3p3处于半充满状态,较稳定,所以第一电离能大同周期相邻元素,P、S为同周期相邻元素,所以第一电离能大小关系为 P>S,故答案为:P>S;P元素 3p3半充满,较稳定,所以第一电离能大。
(4)氢键应形成于X…H-Y形式当中,X、Y必须是N、O、F元素之一,这样就有两种可能:①H3N…H-O-H;②H2N-H…OH2;由于一水合氨可电离出NH4+和OH-,所以①结构是合理的,如果是②则应电离出NH2-和H3O+,故B项正确。
(5)氨基乙酸铜的分子中有一种碳有碳氧双键,碳的杂化方式为sp2杂化,另一种碳周围都是单键,碳的杂化方式为sp3杂化,故答案为:sp3、sp2;原子核外没有两个运动状态完全相同的电子,所以说,一个原子核外有几个电子就有几种运动状态,但是空间运动状态不是电子运动状态,碳原子有1s、2s、2个2p共4个轨道,4个空间运动状态,故答案为:4。
(6)在CN-中碳原子与氮原子是以共价三键结合的,含有1个键、2个π键,所以1mol[Cu(CN)4]2-含有的π键的数目为:2×4×NA≈4.82×1024
(7)面心立方结构的晶体,其配位数是12,因为以某一原子为原点,离它最近的(即第一近邻)有12个原子,故答案为:12;铜晶体为面心立方最密堆积,则每个晶胞中含有铜的原子:8× +6×
=4,Cu原子半径为r=127.8pm=127.8×10-10cm,假设晶体铜的密度为ρ,晶胞的边长为d,
d=4r,d=2
r=2
×127.8×10-10,则晶胞的体积是d3,则ρd3=
,解得:ρ=
,故答案为:
。
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【题目】强酸与强碱的稀溶液发生中和反应的热效应为:H+(aq)+OH-(aq)=H2O (l) △H=-57.3 KJ·mol-1。分别向1L 0.5mol·L-1的Ba(OH)2的溶液中加入①浓硫酸;②稀硝酸;③稀醋酸,恰好完全反应的热效应分别为△H1、△H2、△H3,下列关系正确的是( )
A.△H1>△H2>△H3 B.△H1<△H2<△H3
C.△H1>△H2=△H3 D.△H1=△H2<△H3
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【题目】下列物质的转化必须加入氧化剂且通过一步反应就能完成的是( )
①N2→NO2 ②NO2→NO ③NO2→HNO3 ④N2→NO ⑤N2→NH3
A.① B.②⑤
C.④ D.③④
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【题目】下列除去杂质的方法正确的是( )
A.除去N2 中少量的O2:通过灼热的CuO 粉末,收集气体
B.除去CO2 中的少量HCl:通入NaOH 溶液,收集气体
C.除去CaCl2 溶液中混有少量的盐酸,可加入过量的CaCO3 , 充分反应后过滤
D.除去KCl 溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH 溶液,过滤
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【题目】A、B、C、D、E、F为六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大;A元素的原子半径最小;B元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;C与A同主族,且与E同周期;E元素的最外层电子数是次外层电子数的0.75倍,D既可与C的最高价氧化物的水化物反应,也可与E的最高价氧化物的水化物反应,均有A元素的单质生成。请回答下列问题:
(1)写出F的元素名称_______________,元素B在周期表中的位置_______________。
(2)判断C、D、E离子半径的从大到小顺序________________,比较B和E的气态氢化物的稳定性大小______________________。
(3)写出单质D与C的最高价氧化物的水化物反应的离子方程式___________________。
(4)写出B与C按1:1形成化合物的电子式______________________,用电子式表示B与C按1:2形成化合物的过程_________________
(5)由A、B、C、E四种元素共同构成的两种化合物在溶液中相互间可发生化学反应,试写出该反应的离子方程式_____________________________。
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【题目】下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A. H+、SO42-、CO32- B. Na+、Cl-、SO42-
C. Ba2+、CO32-、NO3- D. Ca2+、SO42-、K+
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【题目】M是一种重要材料的中间体,结构简式为:(CH3)2CHCOO CHO。合成M的一种途径如下:
A~F分别代表一种有机化合物,合成路线中的部分产物及反应条件已略去。
已知:①RCH=CH2 RCH2CH2OH
两个羟基连接在同一个碳原子上不稳定,易脱水;
请回答下列问题:
(1)若Y的核磁共振氢谱只有1种峰,则Y的结构简式为____________。
(2)A的名称是____________,由B生成C的反应类型为____________。
(3)M中的官能团有____________ (填官能团名称)。
(4)步骤⑥中反应I的化学方程式为___________________________。
(5)步骤⑦的化学反应方程式是_____________________________。
(6)D的同分异构体中,能在碱性条件下水解的有_______种(不包括立体异构),其中能发生银镜反应的同分异构体的结构简式为____________。
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【题目】在含3molNaHSO3的溶液中加入含a mol NaIO3的溶液充分反应(不考虑I2+I-I3-),所得溶液中的I-与加入NaIO3的物质的量的关系曲线如右图所示,下列说法不正确的是
A. 还原性HSO3->I-,氧化性:IO3->SO42- >I2
B. 当a=1时,溶液中n(I2):n(I-)=3:5
C. AB段,反应的离子方程式为:IO3-+5I-+ 6H+ =3I2+3H2O
D. l<a<1.2时,溶液中SO42-与I-的物质的量之比为3:(6-5a)
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