【题目】合成氨工艺的一个重要工序是铜洗,其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(I)、氨水]吸收在生产过程中产生的CO和CO2等气体。铜液吸收CO的反应方程式如下: CH3COO[Cu(NH3)2]+CO+NH3=CH3COO[Cu(NH3)3CO]。
(1)Cu+基态核外电子排布式为_____________________。
(2)C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________。
(3)1mol[Cu(NH3)2]+中含有σ键的数目为___________,CH3COO[Cu(NH3)2]中C原子轨道的杂化类型是_______________。
(4)与NH3分子互为等电子体的阴离子为______________。
(5)Cu2O的晶胞结构如图所示,其中O2-的配位数是______________。
【答案】[Ar]3d10 N>O>C 8NA(或8×6.02×1023) sp3和sp2 CH3- 4
【解析】
(1)Cu是29号元素,基态 Cu+ 的核外有28个电子;
(2)同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但N原子p轨道为半充满结构,第一电离能大于其相邻元素;
(3)单键都是σ键构成的,络离子中氮原子与铜离子之间还有配位健;CH3COO[Cu(NH3)2]中含有甲基碳原子和羧基碳原子,饱和碳原子为sp3杂化,不饱和碳原子为sp2杂化;
(4)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子或离子;
(5)依据分摊法计算化学式,再依据化学式判断配位数。
(1)Cu是29号元素,基态 Cu+ 的核外有28个电子,核外电子排布式为[Ar]3d10,故答案为:[Ar]3d10;
(2)同一周期元素,元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但N原子p轨道为半充满结构,第一电离能大于其相邻元素,所以这三种元素第一电离能大小顺序是N>O>C,故答案为:N>O>C;
(3)单键都是σ键构成的,1 mol [Cu(NH3)2]2+中含有2mol NH3,另外氮原子与铜离子之间还有配位健,因此σ键的数目为8NA;CH3COO[Cu(NH3)2]中含有甲基碳原子和羧基碳原子,甲基中饱和碳原子为sp3杂化,羧基中碳和氧形成双键,碳原子为sp2杂化,故答案为:8NA (或8×6.02×1023);sp3和sp2;
(4)等电子体是指价电子数和原子数相同的分子或离子,NH3的原子个数为4,价电子数为8,阴离子CH3-的原子个数为4,价电子数为8,则NH3和CH3-互为等电子体,故答案为:CH3-;
(5)由晶胞示意图可知,○位于顶点和体心,晶胞中的个数为1+8×=2,
位于体内,晶胞中的个数为4,则
代表Cu+离子,○代表O2—离子,一个O2—离子周围有4个Cu+离子,O2-的配位数是4,故答案为:4。
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【题目】对下列装置或操作描述正确的是( )
A. 用于实验室制乙烯
B. 用于实验室制乙炔并检验乙炔
C. 用于实验室中分馏石油
D. 中A为醋酸,B为碳酸钙,C为苯酚钠溶液,则可验证酸性:醋酸>碳酸>苯酚
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【题目】有机金属配合物二茂铁(Fe(C5H5)2)的发现具有里程碑意义。已知二茂铁的熔点是173℃(在100℃时开始升华),沸点是249℃,不溶于水,易溶于苯、乙醚等非极性溶剂。下列说法不正确的是( )
A.二茂铁属于分子晶体
B.在二茂铁结构中,C5H5-与Fe2+之间形成的化学键类型是离子键
C.已知,环戊二烯的结构式为,则其中仅有1个碳原子采取sp3杂化
D.C5H5-中一定含有π键
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【题目】1mol白磷(P4,s)和4mol红磷(P,s)与氧气反应过程中的能量变化如图(E表示能量)。下列说法正确的是( )
A. P4(s,白磷)=4P(s,红磷) ΔH>0
B. 以上变化中,白磷和红磷所需活化能相等
C. 白磷比红磷稳定
D. 红磷燃烧的热化学方程式是4P(s,红磷)+5O2(g)=P4O10(s) ΔH=-(E2-E3)kJ/mol
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【题目】已知 A、B、C、D、E 是化学中常见的物质。常温下,E 是一种无色无味的液体,它们之间有如下反应关系。
(1)若 A 是一种具有磁性的黑色金属氧化物,B 是一种常见的非氧化性酸,A 和 B 反应的离子方程式为________;若在生成物 C 中继续滴加氢氧化钠溶液,会观察到生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色,写出白色沉淀发生化学反应的方程式________________________________。A 与 CO 高温下反应可得到金属单质,写出该金属单质与水蒸气反应的化学方程式________________________________。
(2)若实验室中利用固体 A 和 B 的反应制备气体 C,C 是一种无色、刺激性气味、密度比空气小、碱性的气体,试写出此反应的化学方程式________________________________;实验室检验 C 的方法为________________________________。
(3)若 B 是黄绿色有毒气体,上述关系经常用于实验室尾气处理,则反应的离子方程式为
________________________________。若用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近盛满 B 的试管口,看到的现象为________________________________________。
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【题目】现将1.92gCu投入到一定量的浓HNO3中,Cu完全溶解,生成气体颜色越来越浅,共收集到标准状况下672mL的NOX混合气体,将盛有此气体的容器倒扣在水槽中,通入标准状况下一定体积的O2,恰好使气体完全溶于水,则通入标准状况下的O2的体积为( )
A. 504mLB. 336mLC. 224mLD. 168mL
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【题目】银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下:
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2受热易分解成对应的氧化物,且开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)写出渣料与稀硫酸反应的化学方程式:________________________。
(2)固体混合物A的组成为 、 。
(3)操作A的名称为_______________。
(4)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上5.0 kg废料中的铜可完全转化为 mol CuAlO2,至少需要1.0 molL—1的Al2(SO4)3溶液 L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾晶体,其基本操作是 、 、过滤、干燥。
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【题目】下列实验操作能达到实验目的的是
A. 用经水湿润的pH试纸测量溶液的pH
B. 将4.0 g NaOH固体置于100 mL容量瓶中,加水至刻度,配制1.000 mol·L1NaOH溶液
C. 用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体
D. 用装置乙除去实验室所制乙烯中的少量SO2
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【题目】(1)t1℃时,密闭容器中,通入一定量的CO和H2O,发生如下反应:CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH<0。容器中各物质浓度(单位:mol·L-1)变化如下表所示:
时间(min) | CO | H2O | CO2 | H2 |
0 | 0.200 | 0.300 | 0 | 0 |
2 | 0.138 | 0.238 | 0.062 | 0.062 |
3 | c1 | c2 | c3 | c3 |
4 | c1 | c2 | c3 | c3 |
5 | 0.116 | 0.216 | 0.084 | |
6 | 0.096 | 0.266 | 0.104 |
①一定处于平衡状态的时间段为___。
②5~6min时间段内,平衡移动方向为___(填“向左移动”或“向右移动”),根据表中数据判断,平衡移动的原因是___(填字母编号)。
a.增加了H2O(g)的量 b.增加氢气浓度
c.使用催化剂 d.降低温度
③t2℃时(t2>t1),在相同条件下发生上述反应,达平衡时,CO浓度___c1(填“>”“<”或“=”)。
(2)已知反应Fe(s)+CO2(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数随温度变化情况如图1所示:
①用CO还原FeO制备Fe的反应是___(填“吸热”或“放热”)反应。
②温度为T2时,实验测得该反应体系中CO浓度为CO2的2.5倍,则T2___T1(填“>”“<”或“=”)。
(3)工业上常用CO、CO2和H2合成甲醇燃料,其原理为:
①CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) ΔH<0
②CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) ΔH>0
当混合气体的组成固定时,CO平衡转化率(α)与温度和压强的关系如图2所示。
图中的压强由大到小的顺序为___,判断理由是___;试解释CO平衡转化率随温度升高而减小的原因是___。
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