题目
题型:不详难度:来源:
铜、铁都是日常生活中常见的金属,它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。
请回答以下问题:
(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下:
①Cu2+的价电子排布图 ; NH4CuSO3中N、O、S三种元素的第一电离能由大到小顺序为_______________________(填元素符号)。
②的空间构型为_____________,离子中心原子的杂化方式为 。
(2)请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式: 。
(3)某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
①下列说法正确的是
a.氨气极易溶于水,是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键
b.NH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角
c.Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键
d.Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素
②请解释加入乙醇后析出晶体的原因 .
(4)Cu晶体的堆积方式如图所示,设Cu原子半径为r,
晶体中Cu原子的配位数为_______,晶体的空间利用率
为 ( ,列式并计算结果)。
答案
(1)①
N>O>S (1分)
②正四面体形(1分)sp3杂化(1分)
(2) 2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-(2分)
(3)① c(1分) ②乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度(2分)
(4)12 (2分)
或 或 ( 或 74.8%,列式2分,结果1分,共3分)
解析
试题分析:(1)①Cu2+的价层电子数是9个,所以Cu2+的价电子排布图为;N、O、S三种元素中由于N原子的2p轨道是半充满状态,所以第一电离能最大;同主族元素,随电子层数的增多,第一电离能逐渐减小,所以3种元素的第一电离能由大到小顺序为N>O>S
②SO42-的价层电子对数=4+1/2(6+2-4×2)=4,所以空间构型为正四面体型;SO32-离子的价层电子对数=3+1/2(6+2-3×2)=4,所以中心原子的杂化方式为sp3杂化;
(2)由流程图可知向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时生成白色沉淀,根据所给沉淀的化学式书写离子方程式,所以离子方程式为2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-;
(3)①a.氨气极易溶于水,是因为NH3分子和H2O分子之间形成2种不同的氢键,N与H,O与H之间,错误;b.NH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气是三角锥型,水是角形,氨气分子的键角大于水分子的键角,错误;c. Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键,硫酸根离子与配离子之间是离子键,N与H之间是共价键,氨气与铜离子之间是配位键,正确;d. Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氧元素,错误,答案选c;
②根据相似相容原理,极性分子易溶于极性溶剂,乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度;
(4)Cu晶体的堆积方式是面心立方最密堆积,所以配位数是12;由图可知,立方体的面的对角线长是4r,所以立方体的棱长a=2r,1个Cu的体积是4/3πr3,晶胞中Cu原子的个数是4个,所以晶体的空间利用率为4×4/3πr3/a3=.
核心考点
试题【【化学--选修3物质结构与性质】(15分)铜、铁都是日常生活中常见的金属,它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。请回答以下问题:(1)超细铜】;主要考察你对物质的组成等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.XeF4分子中各原子均达到8电子稳定结构 |
B.XeF4分子中Xe的化合价为0价 |
C.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶3 |
D.XeF4按上述方式水解,每生成4molXe,转移16mol电子 |
Sn是人类最早使用的元素之一,能形成SnCl2,SnCl4两种氯化物,SnCl2常温下为白色晶体,具有一维链状的聚合结构,气态时以单分子形式存在,而SnCl4常温下为无色液体。白锡和灰锡是Sn的两种同素异形体,白锡的晶体结构中Sn原子的配位数为4和6,灰锡的晶体结构与金刚石的晶体结构相似。白锡的密度大于灰锡的密度。
(1)Sn元素价层电子排布式为 。
(2)SnCl2的一维链状聚合结构如图所示,在分子结构中标出
所含有的配位键。其固体分子及气体分子中Sn的杂化方式为 。
(3)SnCl4分子的空间构型为 ,SnCl4与CCl4中
沸点较高的是 。
(4)锡的某种氧化物的晶胞如右图,其化学式为 。
(5)解释白锡分子的密度大于灰锡的密度的原因: 。
(6)若灰锡的晶胞边长为a pm,计算灰锡的密度 为 。
(1)化合物A(H3BNH3)是一种潜在的储氢材料,可由六元环状物质(HB=NH)3通过如下反应制得:3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6H3BNH3。请回答:
①H3BNH3中是否存在配位键 (填“是”或“否”),B、C、N、O第一电离能由大到小的顺序为 ,CH4、H2O、CO2三分子按照键角由大到小的顺序排列为 。
②与(HB=NH)3互为等电子体的分子为 (填分子式)
③人工可以合成硼的一系列氢化物,其物理性质与烷烃相似,故称之为硼烷。工业上可采用LiAlH4和BCl3在一定条件下制备乙硼烷B2H6,该反应的化学方程式为 。
④在硼酸盐中,阴离子有链状、环状、骨架状等多种结构形式。图a为一种无限长链状结构的多硼酸根,其化学式为 ,图b为硼砂晶体中阴离子,其中硼原子采取的杂化方式为 。
(2)一种铜合金具有储氢功能
①Cu2+的价层电子排布式为 。
②铜及其它许多金属及其化合物都可以发生焰色反应,其原因是 。
③铜的单质中按ABCABC……方式堆积,设铜原子半径为a pm,则该晶体的密度为 g/cm3(阿伏伽德罗常数值为NA)
A.原子半径:Z<Y<W |
B.最简单气态氢化物的热稳定性:Y<W |
C.含X的化合物形成的溶液一定呈酸性 |
D.Y的最简单阴离子和Z的最简单阳离子核外电子数相同 |
(1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)和Fe(CO)x等。
①基态Fe3+的M层电子排布式为 ;
②尿素(H2NCONH2)分子中C原子的杂化方式是 ;
③配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18,则x= 。
Fe(CO)x常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于 (填晶体类型)。
(2)下列说法正确的是 (填字母序号)。
A.第一电离能大小:S>P>Si |
B.电负性顺序:C<N<O<F |
C.因为晶格能CaO比KCl高,所以KCl的熔点比CaO熔点低 |
D.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高 |
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