铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:(1)铜原子基态电子排布式为
题型:不详难度:来源:
铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题: (1)铜原子基态电子排布式为 ; (2)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00g·cm-3,则铜晶胞的体积是 cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 (列式计算,己知Ar(Cu)=63.6); (3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 ,反应的化学方应程式为 。 |
答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s1;(2)4.70×10-23;4.23×10-22;NA=63.6g.mol-1/(0.25×4.23×10-22g)=6.01×10-23;(3)sp3;K2CuCl3;(4)过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;Cu+H2O2+4NH3 = Cu(NH3)42+ +2OH-。 |
解析
:(1)根据铜元素在周期表中的位置:第四周期第IB族,其核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s1;(2)根据晶胞的边长,其体积为a3,即4.70×10-23cm3;晶胞的质量=体积×密度,故其质量为4.23×10-22g;在一个体心晶胞含4个铜原子,故铜的摩尔质量=1/4×晶胞质量×NA,可知NA=63.6g.mol-1/(0.25×4.23× 10-22g)=6.01×10-23;(3)a位置上Cl原子的杂化轨道类型为:sp3;一种化合物的化学式为KCuCl3,其中铜元素为+2价,故另一种化合物中铜为+1价,其化学式为:K2CuCl3;(4)题中给出了两物质和铜单独不反应,而同时混合能反应,说明两者能互相促进,其中过氧化氢为氧化剂,氨与Cu形成配离子,两者相互促进使反应进行;方程式可表示为:Cu+H2O2+4NH3 = Cu(NH3)42+ +2OH-。 【考点定位】此题以铜元素及其化合物为载体,综合考查了物质结构与性质模块的主干知识。 [选修2——化学与技术] |
举一反三
(12 分)揖选做题铱本题包括A、B 两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答。若多做,则按A 小题评分。 A. [物质结构与性质] 一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。 (1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。 ①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。 ②NO3- 的空间构型是 (用文字描述)。 (2)在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化为CO2,HCHO 被氧化为CO2和H2O。 ①根据等电子体原理,CO 分子的结构式为 。 ②H2O 分子中O 原子轨道的杂化类型为 。 ③1 mol CO2中含有的σ键数目为 。 (3) 向CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。 |
【选修3物质结构与性质】(15分) VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VIA族元素的化台物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题: (1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 ; (2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离 子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ; (3)Se原子序数为 ,其核外M层电子的排布式为 ; (4)H2Se的酸性比H2S (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型 为 ,SO32-离子的立体构型为 ; (5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7x l0-3和2.5x l0-8,H2SeO4第一步几乎完全电离, K2为1.2X10-2,请根据结构与性质的关系解释: ①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因: ; ② H2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因: (6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm.密度为 (列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为 pm(列示表示)
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【物质结构与性质】 M是原子序数<30的一种金属,常用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门,M原子的最外层有空轨道,且有两个能级处于电子半充满状态。
(1)M原子的外围电子排布式为__________,在周期表中属于 区元素。 (2)M的堆积方式属于钾型,其晶胞示意图为______(填序号)。 (3)MCl3·6H2O有三种不同颜色的异构体 A、[M(H2O)6]Cl3 B、[M(H2O)5Cl]Cl2·H2O和C、[M(H2O)4Cl2]Cl·2H2O。为测定蒸发MCl3溶液析出的暗绿色晶体是哪种异构体,取0.010 mol MCl3·6H2O配成溶液,滴加足量AgNO3溶液,得到沉淀2.870 g。该异构体为 (填A或B或C)。 (4)MO2Cl2常温下为暗红色液体,熔点-96.5℃,沸点117℃,能与丙酮(CH3COCH3)、CCl4、CS2等互溶。 ①固态MO2Cl2属于________晶体; ②CS2中碳原子和丙酮(CH3COCH3)羰基中的碳原子分别采取的杂化方式为____杂化和________杂化。 (5)+3价M的配合物K[M(C2O4)2(H2O)2]中,配体是______,与C2O42-互为等电子体的分子是(填化学式)__________。 |
【物质结构与性质】 天冬酰胺(结构如右图)在芦笋中含量丰富,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中 (填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多,天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有 种。 (2)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式
| 键长/nm
| 键角
| 沸点/℃
| H2S
| 1.34
| 92.3o
| 一60.75
| H2Se
| 1.47
| 91.0o
| 一41.50
| ①H2Se的晶体类型为 ,含有的共价键类型为 。 ②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 。 (3)已知钼(Mo)位于第五周期VIB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示
编号
| I5/kJ·mol-1
| I6/kJ·mol-1
| I7/kJ·mol-1
| I8/kJ·mol-1
| A
| 6990
| 9220
| 11500
| 18770
| B
| 6702
| 8745
| 15455
| 17820
| C
| 5257
| 6641
| 12125
| 13860
| A是 (填元素符号),B的价电子排布式为 。 |
(14分)有A、B、C、D、F、G六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大。B元素的最高正价与最低负价的绝对值相等,D元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,F元素在地壳中含量居第二位;A与B、C、D分别构成电子数相等的分子Q、X、Y;化合物AG在空气中与X反应产生白烟Z。 请回答下列问题: G的原子结构示意图为 ,A2D2电子式为 , BD2的结构式为 ,Q的分子空间结构为 。 (2)固体Z为 晶体(填晶体类型),Z中所含化学键类型有 。 (3)在D同主族元素氢化物中,Y的沸点反常,原因是 。 (4)B、F、G元素非金属性由强到弱的顺序为 ,若用下图装置验证这三种元素非金属性强弱,则在装置中加入的试剂分别为:Ⅰ ,Ⅱ ,Ⅲ 。(填化学式)
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