[化学——选修3:物质结构与性质] (15分)
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu的第三能层的电子排布式 ,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),上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)PO43-的空间构型是 。
(3)氨基乙酸铜的分子结构如图,氮原子的杂化方式为 。
(4)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则CN-中含有的σ键与π键的数目之比为 。
(5)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为 。
(6)铜晶体为面心立方最密堆积,铜的原子半径为r pm,则晶体铜密度的计算式为 g/cm3。
某溶液中可能含有H+、Na+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO42-等离子,当向该溶液中加入某浓度的NaOH溶液时,发现生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积变化如图所示:
由此可知,(1)该溶液中肯定含有的阳离子是____________________,且各阳离子的物质的量之比为_____________;肯定不含有的阳离子是___________;检验可能含有的某种阳离子的常用实验方法是;
(2)分别写出BC、CD段对应的离子方程式,并写出BC段参加反应的阳离子在实验室中常用的检验其存在的方法:BC:________________________________________;
检验:_____________________________________________;
CD:__________________________________________.
用质量分数为98%、密度为1.84g·cm-3的浓硫酸配制100mL 1.84mol·L-1的稀硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒; | B.托盘天平; | C.玻璃棒; | D.50mL容量瓶; |
E.10mL量筒,F.胶头滴管;G.50mL烧杯;H.100mL容量瓶
实验时应选用仪器的先后顺序是(填入编号):_______________________________。
氮元素可形成多种离子,如N3—、N3—、NH2—、NH4+、N2H5+、N2H62+等。
(1)与N相邻的两种元素C、O,三者第一电离能由大到小为_______
(2)N≡N的键能为942 kJ·mol-1,N-N单键的键能为247 kJ·mol-1,说明N2中的 键比 键稳定(填“σ”或“π”)。
(3)液态氨可电离出NH2-。NH2-的电子式为 。
(4)已知NH4H为离子化合物,写出其与重水D2O反应的生成物(加热) ;Na3N也为离子化合物,则Na3N与水反应的化学方程式为 ,反应类型为 。
(5)X+中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3—形成的晶体结构如图所示。与同一个N3—相连的X+ 有 个。X原子的基态电子排布式为_____________
(6)最近科学家研制出某元素Z与N元素形成的晶体ZN,已知ZN晶体具有与NaCl相似的晶体结构。下图是从ZN晶体结构图中分割出来的部分结构图,试判断符合ZN晶体结构图的是_______
|
(10分)A—K是中学化学中常见的几种物质,它们之间的转化关系如图所示。已知常温下A为固体单质,B为淡黄色粉末,G、H为气态单质,I在常温下为液体,D、E、F的水溶液均呈碱性,由C的饱和溶液制取F或E是重要的化工生产。回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:C________E_______
(2)写出下列反应的化学方程式:B D:_______________________________
C E:_______________________________
(3)画出F的电子式:________________
(4)常温下若电解1L C的饱和溶液,当电路中通过0.1mol电子时,溶液的pH值(假设溶液体积不变)为_________。
(8分) KClO3和浓盐酸在一定温度下反应会生成绿黄色的易爆物二氧化氯。其变化可个表述为:KClO3 +
HCl(浓)=
KCl +
ClO2↑+
Cl2↑+
⑴请完成该化学方程式并配平(未知物化学式和系数填入框内)
⑵浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______(填写编号,多选倒扣)。
①只有还原性 ②还原性和酸性 ③只有氧化性 ④氧化性和酸性
⑶产生0.1molCl2,则转移的电子的物质的是为_________mol。
⑷ClO2具有很强的氧化性。因此,常被用作消毒剂,其消毒的效率(以单位质量得到的电子数表示)是Cl2的倍。