[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。
为证明有关物质的性质,某学生设计了下图所示装置。当打开活塞C,使液体A与搁板H上的块状固体B相遇时,即有气体产生,并发现D中蜡烛慢慢熄灭;关闭C打开E时,则看到G中蜡烛燃得更亮,请写出装置中有关仪器内盛放的物质: A__________,B__________,F__________;用化学方程式表示上述实验中发生的有关反应__________________________________________________。
称取一定质量的纯碱,溶于水后与盐酸完全反应放出CO2,用“增大”或“减少”填空。
(1)若纯碱中含NaHCO3,则所需盐酸的用量(),产生的气体();
(2)若纯碱中含K2CO3,则所需盐酸的用量(),产生的气体();
(3)若纯碱中含NaCl,则所需盐酸的用量(),产生的气体()。
在饱和Na2CO3溶液中通入二氧化碳会有晶体析出,在饱和NaCl溶液中通入CO2则不发生化学反应。若在饱和NaCl溶液中通入氨气后,再通入CO2则会有晶体析出,简述其原因并写出相应的化学方程式。
有四种钠的化合物W、X、Y、Z,根据以下反应式判断W、X、Y、Z的化学式。
(1)WX+H2O+CO2↑
(2)(2)Z+CO2→X+O2
(3)(3)Z+H2O→Y+O2↑
(4)(4)X+Ca(OH)2→Y+CaCO3↓
(5)W________,X________,Y________,Z________。
下面为中学化学常见物质,各物质间有如下转化关系:
(1)W为_____________________。
(2)固体A是一种重要的工业原料,1 mol气体乙完全燃烧时生成1 mol E和2 mol丙,则乙的分子式为______________________。
(3)C溶液中的溶质和丙以物质的量之比1∶2反应时生成物质丁,该离子方程式为________________________。
(4)利用图中有关物质实现C→B的转变,该物质是________________(填化学式)。
(5)若甲和乙恰好完全反应,则A和W的物质的量之比为______________________。
(6)物质W与丁按物质的量1 mol与1 mol混合并在密闭容器中充分反应,最终生成固体及物质的量为______________________________。