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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...

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。

 

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++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH3)4]2++2OH-; 故答案为:Cu2++2NH3•H2O=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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考点分析:
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钠及其化合物具有广泛的用途。

(1)工业上制备金属钠的常用方法是_______。试写出制备金属钠的化学方程式_____________。金属钠可用于________________(写出Na在熔点低方面的一种用途)。

(2)用Na2CO3熔融盐作电解质,CO、O2、CO2为原料可组成新型电池。该电池的结构如图所示:

①正极的电极反应式为_______,电池工作时物质A可循环使用,A物质的化学式为_______

②请写出检验Na2CO3中钠元素的方法_________________________

(3)常温下,浓度均为0.1 mol·L-1的下列五种钠盐溶液的pH如下表:

溶质

CH3COONa

Na2CO3

NaClO

NaCN

pH

8.8

11.6

10.3

11.1

 

 

上述盐溶液的阴离子中,结合H能力最强的是_________,根据表中数据,浓度均为0.01 mol·L-1的下列四种酸的溶液分别稀释100倍,pH变化最大的是_______(填序号)。

a.HCN    b.HClO     c.CH3COOH    d.H2CO3

(4)实验室中常用NaOH来进行尾气处理、洗气和提纯。

①常温下,当300 mL 1 mol·L-1的NaOH溶液吸收4.48 L(折算成标准状况)SO2时,所得溶液pH>7,则溶液中各离子浓度由大到小的顺序为_______

②已知几种离子开始沉淀时的pH如下表:

离子

Fe2+

Cu2+

Mg2+

pH

7.6

5.2

10.4

 

当向含相同浓度Cu2+、Mg2+、Fe2+的溶液中滴加某浓度的NaOH溶液时,_______(填离子符号)先沉淀,Ksp_______Ksp(填“>”、“=”或“<”)。

 

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某实验小组用工业上废渣(主要成分Cu2S和Fe2O3)制取粗铜和绿矾(FeSO4·7H2O)产品,设计流程如下:

(1)气体a为_______

(2)固体B的主要成分为_______

(3)溶液B在空气中放置有可能变质,如何检验溶液B是否变质:_______

(4)下列实验操作中,步骤⑤中需要用到的是_______(填字母)。

(5)为测定产品中绿矾的质量分数,称取40.000g样品溶于水配成250mL溶液,取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol·L-1酸性KMnO4溶液进行滴定,实验所得数据如下表所示:

滴定次数

1

2

3

4

KMnO4溶液体积/mL

20.80

20.02

19.98

20.00

 

 

① 请写出有关滴定的离子方程式_______

② 第1组实验数据出现异常,造成这种异常的原因可能是_______(填代号)。

a.酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗    b.锥形瓶洗净后未干燥

c.滴定前尖嘴有气泡,滴定后气泡消失          d.滴定终点时俯视读数

③ 根据表中数据,计算所得产品中绿矾的质量分数为_______ (保留4位有效数字)

 

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碳、氮和铝的单质及其化合物在工农业生产和生活中有重要用途。

(1)真空碳热还原—氧化法可实现由铝矿制备金属铝,其相关的热化学方程式如下:

Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)═3AlCl(g)+3CO(g)   △H=akJ·mol-1

3AlCl(g)═2Al(l)+AlCl3(g)   △H=bkJ·mol-1

反应Al2O3(s)+3C(s)═2Al(l)+3CO(g)的△H=_________kJ·mol-1(用含a、b的代数式表示);

(2)用活性炭还原法可以处理氮氧化物。某研究小组向某密闭容器中加入一定量的活性炭和NO,发生反应C(s)+2NO(g)N2(g)+CO2(g)  △H=Q kJ·mol-1。在T1℃时,反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下:

时间

物质

0

10

20

30

40

50

NO

1.00

0.68

0.50

0.50

0.60

0.60

N2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

CO2

0

0.16

0.25

0.25

0.30

0.30

 

 

①0~10min内,NO的平均反应速率v(NO)=___________,T1℃时,该反应的平衡常数K=_______

②30min后,只改变某一条件,反应重新达到平衡,根据上表中的数据判断改变的条件可能是__________(填字母编号)。

a.通入一定量的NO                b.通入一定量的N2

c.适当升高反应体系的温度         d.加入合适的催化剂

e.适当缩小容器的体积

③在恒容条件下,能判断该反应一定达到化学平衡状态的依据是_________(填选项编号)。

a.单位时间内生成2nmolNO(g)的同时消耗nmolCO2(g)

b.反应体系的压强不再发生改变

c.混合气体的密度保持不变

d.混合气体的平均相对分子质量保持不变

④若保持与上述反应前30min的反应条件不变,起始时NO的浓度为2.50mol/L,则反应达平衡时c(NO)=_______ mol/L。NO的转化率_______(填“增大”、“减小”或“不变”)。

 

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常温下,等体积 、pH均为3的HA和HB溶液分别加水稀释,溶液pH值的变化如下图所示,下列说法正确的是(    )

A. 向HB溶液中滴加NaOH溶液的过程中,水的电离程度一直增大

B. 用pH为11的某碱与pH为3的HB溶液等体积混合后,溶液不可能显碱性

C. 氨水与HA溶液混合后的溶液中可能存在:c(NH4)> c(A-)> c(H) > c(OH)

D. 完全中和等体积等pH的HA、HB两溶液时,消耗同浓度NaOH溶液的体积:HA<HB

 

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直接氨硼烷(NH3·BH3)电池可在常温下工作,装置如下图,该电池的总反应为NH3·BH3+3H2O2=NH4BO2+4H2O。下列说法正确的是(   )

A. 左侧电极发生还原反应

B. 电池工作时,H+通过质子交换膜向负极移动

C. 正极的电极反应式为2H++2e=H2

D. 消耗3.1g氨硼烷,理论上转移0.6mol电子

 

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