【题目】向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水,先形成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)析出。
(1)写出上述实验前两步反应的离子方程式__________,____________。
(2)铜元素基态原子的电子排布式为_________________,铜单质晶体中的原则堆积模型属于_________堆积(填堆积模型名称)。
(3)在上述深蓝色晶体所含的非金属元素中,电负性最大的是_________(填元素符号),第一电离能最大的是_________(填元素符号)。该晶体中的阴离子的立体构型是_________,阴离子的中心原子的杂化方式为_________。
(4)氨的沸点_________(填“高于”或“低于”)膦(PH2),原因是_____________。
(5)Cu的一种氯化物晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是______________。若该晶体的密度为pg·cm-3,以NA表示阿伏伽德罗常数,则该晶胞的边长为a=_____________nm。
【答案】Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH- 1s22s22p63s23p63d104s1或 3d104s1面心立方最密堆积ON正四面体sp3高于因氨分子间存在氢键,膦分子间不存在氢键而只存在范德华力,故氨的沸点高于膦的沸点CuCl
【解析】(1)氨水和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,当氨水过量时,氨水和氢氧化铜反应生成可溶性的铜氨络合物,所以难溶物溶解得到深蓝色的透明溶液,涉及的离子方程式为:Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-; 故答案为:Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-;
(2)铜是29号元素,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,铜单质晶体中的原子堆积模型属于面心立方最密堆积,故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;面心立方最密堆积;
(3)上述深蓝色晶体所含的非金属元素有N、H、O、S,其中O元素的非金属性最强,电负性最大,N的2p为半充满状态,较为稳定,第一电离能最大。[Cu(NH3)4]2+形成4个配位键,具有对称的空间构型,中心原子的杂化方式为sp3,空间结构为正四面体,故答案为:O;N;正四面体;sp3;
(4)氨分子间能够形成氢键,沸点高于膦(PH3),故答案为:高于;因氨分子间存在氢键,膦分子间不存在氢键而只存在范德华力,故氨的沸点高于膦的沸点。
(5)晶胞中Cu位于顶点、面心,晶胞中Cu原子为8×+6×=4,Cl原子位于晶胞内部,晶胞中Cl原子数目为4,故该晶体化学式为CuCl;1mol晶胞的质量为4×g,1mol晶胞的体积为a3 cm3,该晶体的密度为ρg·cm-3,因此a3 cm3×ρg·cm-3=4×g,解得a= cm=×107 nm,故答案为:CuCl;×107。
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【题目】(1)已知25 ℃时有关弱酸的电离平衡常数:
弱酸化学式 | HSCN | CH3COOH | HCN | H2CO3 |
电离平衡常数 | 1.3×10-1 | 1.8×10-5 | 4.9×10-10 | K1=4.3×10-7 K2=5.6×10-11 |
① 同温度下,等pH值的a. NaHCO3、b. NaCN、c.Na2CO3溶液的物质的量浓度由大到小的顺序为__________(填序号)。
② 25 ℃时,将20mL 0.1mol/LCH3COOH溶液和20mL0.1mol/LHSCN溶液分别与20ml0.1mol/L NaHCO3溶液混合,实验测得产生的气体体积(V)随时间(t)的变化如图所示:
反应初始阶段两种溶液产生CO2气体的速率存在明显差异的原因是:________反应结束后所得两溶液中,c(SCN-)________c(CH3COO-)(填“> ”、“< ”或“= ”)
③ 若保持温度不变,在醋酸溶液中加入一定量氨气,下列量会变小的是______(填序号)。
a.c(CH3COO-) b.c(H+) c.Kw d.醋酸电离平衡常数
(2)煤燃烧产生的烟气也含氮的氧化物,用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染。己知:CH4(g)+2NO2(g)=N2(g)+CO2(g)+2H2O(g) △H=-867.0kJ mol-1
2NO2(g)N2O4(g) △H=-56.9kJ mol-1
H2O(g)=H2O(l) △H=-44.0kJ mol-1
写出CH4催化还原N2O4(g)生成N2(g)、CO2(g)和H2O(l)的热化学方程式_________
(3)甲烷燃料电池可以提升能量利用率。下图是利用甲烷燃料电池电解50mL 2mol/L的氯化铜溶液的装置示意图:请回答下列问题:
①甲烷燃料电池的负极反应式是____________
② 当A中消耗0.15mol氧气时.B 中____极增重_______g。
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【题目】以铁为阳极,铜为阴极,对足量的NaOH溶液进行电解,一段时间后得到2 mol Fe(OH)3沉淀。此过程中共消耗水 ( )
A.3 mol B.4 mol C.5 mol D.6 mol
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【题目】【2017届江西师大附中高三12月月考】通常人们把拆开1mol某化学键所消耗的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应物的总键能与生成物的总键能之差。工业上高纯硅可通过下列反应制取:SiCl4(g)+2H2(g)Si(s)+4HCl(g),该反应的反应热△H为
A.+412kJ/mol B.-412kJ/mol C.+236kJ/mol D.-236kJ/mol
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【题目】 A、B、C、D、M均为中学化学常见物质,它们的转化关系如下图所示(部分生成物和反应条件略去)。A与水的反应在常温下进行。下列推断不正确的是( )
A. 若A为淡黄色固体,则D可能为CO
B. 若M为可溶性铝盐,则D可能为白色沉淀,且M(D)=M(A)
C. 若D为小苏打,C转化为D的反应是CO2+H2O+CO32-=2HCO3-,则A可能为氯气
D. 若C为CO2,则A一定为化合物
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【题目】在某体系内有反应物和生成物5种物质:H2S、S、FeCl3、FeCl2、HCl。已知H2S为反应物,则另一反应物是
A.FeCl3
B.FeCl2
C.S
D.HCl
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【题目】下列对元素周期律和元素周期表的认识正确的是( )
A. 元素周期律的本质是随着核电荷数的增加元素化合价呈周期性的变化
B. 核外电子排布的周期性变化是元素性质周期性变化的本质
C. 元素周期表中可以把元素分成s、p、d、ds四个区
D. 元素周期表中最外层电子数<2的元素一定是金属元素
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【题目】X、Y、Z均为短周期元素,X、Y处于同一周期,X、Z的最低价离子分别为和,Y+和具有相同的电子层结构。下列说法正确的是
A.原子的最外层电子数:X>Y>Z B.单质沸点:X>Y>Z
C.离子半径:> Y+> D.原子序数:X>Y>Z
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【题目】【百强校·2016届山西大学附中12月月考】已知热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g) CaO(s) + SO2(g) + CO2(g) △H1= +218.4kJ·mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)CaS(s) + 4CO2(g) △H2= -175.6kJ·mol-1(反应Ⅱ)
假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)大于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图正确的是 ( )
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