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向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解病得...

向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成蓝色沉淀,继续添加氨水,沉淀溶解病得到深蓝色的透明液体;若向试管中加入一定量乙醇,析出深蓝色晶体。结合有关知识,回答下列问题:

(1)Cu、N、O、S元素第一电离能由大到小的顺序是_______(填元素符号);蓝色沉淀溶解时发生反应的离子方程式是________________

(2)请解释加入乙醇后析出晶体的原因______________

(3)SO42-的空间构型是_____________,其中S原子的杂化轨道类型是___________

(4)NH3、H2O分子中,键角的大小顺序为_______(用分子式表示);NH3极易溶于H2O的原因,除了两种分子都是极性分子外,还因为_______________

(5)Cu和O能形成一种化合物,其晶胞结构如图所示,则R所表示微粒的价电子排布式为_____;若相邻的两不同微粒间的距离为a cm,设阿伏伽德罗常数的数值为NA,则该晶体的密度为_______(用含a、NA的代数式表示)g/cm3

 

N>O>S>Cu Cu(OH)2 + 4NH3 =[Cu(NH3)4]2++2OH- 乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂极性,从而减小溶质的溶解度 正四面体 sp3 NH3>H2O NH3与H2O分子间形成氢键,NH3与H2O发生化学反应 3d10 【解析】(1)同一周期,从左到右,第一电离能逐渐增大,同一主族,从上到下,第一电离能逐渐减小,N原子的2p为半充满状态,较为稳定,第一电离能最大,第一电离能由大到小的顺序为N>O>S>Cu;蓝色沉淀氢氧化铜被氨水溶解时发生反应的离子方程式为Cu(OH)2 + 4NH3 =[Cu(NH3)4]2++2OH-,故答案为:N>O>S>Cu ;Cu(OH)2 + 4NH3 =[Cu(NH3)4]2++2OH-; (2) 乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂极性,从而减小溶质的溶解度,析出深蓝色晶体,故答案为:乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂极性,从而减小溶质的溶解度; (3)SO42-中S原子的价层电子对数为4,空间构型是正四面体,其中S原子采用sp3杂化,故答案为:正四面体; sp3; (4) NH3分子中每个氮原子杂化轨道数为4,所以采取sp3杂化,三角锥形,键角为107°;H2O分子中每个氧原子杂化轨道数为4,所以采取sp3杂化,为V形,键角为105°,键角:NH3>H2O;NH3与H2O都是极性分子,NH3与H2O分子间形成氢键,NH3与H2O发生化学反应都导致NH3极易溶于H2O,故答案为:NH3与H2O分子间形成氢键,NH3与H2O发生化学反应; (5)根据晶胞的结构图可知,晶胞中含有氧原子数为1+8×=2,铜原子数为4,所以该化合物的化学式为Cu2O,则R为Cu,Cu+的价电子排布式为3d10,晶胞质量为(4×+2×)g,若相邻氧原子和铜原子间的距离为a cm,则晶胞的体对角线为4acm,所以边长为cm,所以体积为()3cm3,该晶体的密度为(4×+2×)g÷()3cm3=g/cm3,故答案为:。 点睛:本题是对物质结构的考查,涉及核外电子排布、电离能、杂化轨道、晶胞的计算等。需要学生具备扎实的基础。本题的易错点是(5)的计算,注意利用均摊法计算晶胞质量,关键是计算晶胞体积。  
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氨气在工农业生产中有着重要作用,请回答下列各有关问题。

(1)用氨气制取尿素[CO(NH2)2]的反应为:2NH3(g)+CO2(g) CO(NH2)2(l)+H2O(g)  △H<0.某温度下,向容积为100L的密闭容器中通入4mol NH3和2molCO2,该反应进行到40s时达到平衡,此时CO2的转化率为50%。下图中的曲线表示该反应在前25 s内NH3浓度随时间的变化而变化。

①0~25s、25s~40s内NH3的化学反应速率分别为____________________。存在差异的原因是______________________

②该温度下此反应的平衡常数为_______________

③请在图中画出反应从25s延续至60s时c(NH3)随时间变化的图像。并在其他条件不变的情况下画出使用催化剂时c(NH3)随时间的变化图像_______________

(2)尿素在一定条件下能将燃煤产生的烟气中的氮氧化物NOx转化为N2,下图表示的是尿素与某种烟气(主要为N2、NO和O2)中的NO的物质的量比值分别为1:2、2:1、3:1时,NO脱除率随温度变化的曲线

①曲线a对应CO(NH2)2 与NO的物质的量的比值是______

②CO(NH2)2 与NO反应的化学方程式为________________

③曲线a中,NO的起始浓度为6×10-4 mg/m3,从A点到B点经过0.8s,该时间段内NO的脱除速率为______mg/(m3•s)。

(3)希腊科学家采用高质子导电性的SYC陶瓷(能传递H+)为介质,用吸附在它外表面的金属钯多晶薄膜做电极,实现了常压、570℃条件下高转化率的电解法合成氨(装置如下图)。钯电极A是电解池的____(填“阳”或“阴”)极,该电极上的电极反应式是_________________

 

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Ca3N2某实验小组利用如下装置(部分固定装置略)进行氮气与钙的反应,并探究其产物的性质及化学式。请回答下列问题。

(1)仪器B的名称是_____________,B中固体物质为_______________

(2)反应过程中末端导管必须插入试管C的水中,目的是______。(填字母)

A.吸收反应中剩余的氮气        

B.控制通入气体的流速  

C.防止空气中的氧气倒流进入反应装置,干扰反应

(3)将制备氮化钙的操作步骤补充完整:

①打开活塞K并通入N2

②点燃酒精灯,进行反应;

③反应结束后,__________________

(4)该小组同学认为根据相应的质量关系可以求出生成物的化学式,数据记录如下:

A的质量m0/g

A与钙的质量m1/g

A与产物的质量m2/g

14.80

15.08

15.15

 

①通过计算得到化学式CaxN2,其中x=______

②小组同学查阅资料得知产物为Ca3N2,能与水强烈反应,请写出Ca3N2与水反应的化学方程式_________________,设计实验检验Ca3N2与水反应产物的操作及现象__________________

 

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高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:

回答下列问题:

(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1∶1的比例在“烘炒锅”中混配,混配前应将软锰矿粉碎,其作用是_________________

(2)“平炉”中发生的化学方程式为_________________,该条件下此反应的△S____0(填大于、小于或等于)。

(3)将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。

①“CO2歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应生成的含锰物质有KMnO4和MnO2,该反应的化学方程式为__________________

②“电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,若用惰性电极,阳离子交换膜电解槽电解时产品纯度高,阴极室中加入电解质溶液溶质的化学式为_______,电解时阳极发生的电极反应为____________,从阳极室的溶液得到产品的实验操作是___________________。与传统工艺比较,现代工艺的优点除产品纯度高外还有_______________

 

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下列选用的仪器和药品能达到实验目的的

A. A    B. B    C. C    D. D

 

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下列叙述正确的是

A. 以可逆反应为原理的原电池发生反应达平衡时,该电池仍有电流产生

B. AgClAgBr的饱和溶液中加入少AgNO3,溶液中氯离子和溴离子浓度的比值

C. 使用催化剂能够降低反应的△H

D. 发生吸腐蚀时,被腐蚀的速和氧浓度无关

 

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