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铜单质及其化合物在很多领域有重要用途,如金属铜用来制造电线电缆,无水合硫酸铜可用作杀菌剂等.

(1)Cu2+的核外电子排布式为
 
.
(2)科学家通过X射线测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构示意图可简单表示如图甲:
①胆矾的化学式用配合物的形式表示为
 
.
②胆矾中SO42-的空间构型为
 
,H2O中O原子的杂化方式为
 
.
(3)向硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子.已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是
 
.
(4)Cu3N形成的晶体结构如图乙所示,N3-的配位数是
 
.设晶胞边长为acm,密度为bg/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为
 
(用含a、b的式子表示).
考点:晶胞的计算,原子核外电子排布,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题:化学键与晶体结构
分析:(1)Cu元素是29号元素,其原子核外有29个电子,Cu原子失去2个电子生成Cu2+,根据构造原理书写铜离子核外电子排布式;
(2)①根据图象知铜离子的配位数是4,另外一个水分子是结晶水分子;
②根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型及原子杂化方式;
(3)NF3中N-F成键电子对偏向于F原子,N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子;
(4)该晶胞中黑色球个数=12×
1
4
=3,白色球个数=8×
1
8
=1,根据其化学式知,黑色球表示Cu+、白色球表示N3-,N3-的配位数为6;该晶胞的体积=a3cm3,密度ρ=
64×3+14
NA
a3
,据此计算NA.
解答: 解:(1)Cu元素是29号元素,其原子核外有29个电子,Cu原子失去2个电子生成Cu2+,根据构造原理知铜离子核外电子排布式为[Ar]3d9,故答案为:[Ar]3d9;
(2)①根据图象知铜离子的配位数是4,另外一个水分子是结晶水分子,所以其表示式为[Cu(H2O)4]SO4.H2O,故答案为:[Cu(H2O)4]SO4.H2O;
②胆矾中SO42-的价层电子对个数=4+
1
2
×(6+2-4×2)=4,所以其空间构型正四面体结构,H2O中O原子价层电子对个数=2+
1
2
×(6-2×2)=4且含有两个孤电子对,所以O原子的杂化方式为sp3,故答案为:正四面体;sp3;
(3)F的电负性大于N元素,NF3中N-F成键电子对偏向于F原子,N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子,所以NF3不易与Cu2+形成配离子,故答案为:F的电负性大于N元素,NF3中N-F成键电子对偏向于F原子,N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子;
(4)该晶胞中黑色球个数=12×
1
4
=3,白色球个数=8×
1
8
=1,根据其化学式知,黑色球表示Cu+、白色球表示N3-,N3-的配位数为6;该晶胞的体积=a3cm3,密度ρ=
64×3+14
NA
a3
,则NA=
64×3+14
ρa3
=
206
a3b
,
故答案为:6;
206
a3b
.
点评:本题考查了物质结构和性质,涉及原子核外电子排布式的书写、微粒空间构型及原子杂化方式的判断、晶胞的计算等知识点,这些知识点都是高考高频点,根据构造原理、价层电子对互斥理论、密度公式进行分析解答即可,难点是晶胞的计算,题目难度中等.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:

下列离子方程式不正确的是(  )
A、向100mL 0.1mol/L的溴化亚铁溶液中通入0.05mol的氯气时发生反应的离子方程式:2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-
B、向NH4Al(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液恰好使SO42-完全沉淀:2Ba2++NH4++Al3++2SO42-+4OH-═Al(OH)3↓+NH3?H2O+2BaSO4↓
C、用侯氏制碱法制得NaHCO3 Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+
D、向水杨酸()中滴加NaHCO3溶液,放出无色气体:

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科目:高中化学 来源: 题型:

在多电子原子中,轨道能量是由以下哪些因素决定(  )
①电子层      ②电子亚层      ③电子云的伸展方向       ④电子自旋状态.
A、①②B、①④C、②③D、③④

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科目:高中化学 来源: 题型:

硫化氢(H2S)是一种元色剧毒有臭鸡蛋气味的气体,蛋白质腐败和某些生命活动中均可以产生硫化氢,在工农业生产及科研活动中有重要的用途.
资料:①H2S可溶于水,其水溶液叫氢硫酸,是一种二元弱酸.
②FeS是一种不溶于水的黑褐色块状固体,能溶于盐酸或稀硫酸生成H2S.
(1)某化学小组设计了制取少量H2S并验证其性质的实验,如图1所示.B中盛放CuSO4溶液,C中放有湿润的蓝色石蕊试纸,D中盛放FeCl3溶液.

请回答下列问题:
①装置A中仪器a的名称是
 
.写出装置A中发生反应的离子方程式
 
.
②B中有黑色沉淀产生,B中发生反应的化学方程式为
 
.工业上利用该反应检验Cu2+的存在,并使用H2S作为除去废水中某些重金属离子的沉淀剂.
③D中只有浅黄色沉淀产生,且溶液变浅绿色.写出发生反应的离子方程式
 
.检验溶液中的Fe3+已经反应完全的操作过程
 
.
(2)图2是实验室制取气体的常用反应器装置.

现在该小组在实验室中要用硫化亚铁和稀硫酸制备较大量的H2S气体,可选择装置
 
有同学选择了乙,请指出采用乙装置制取硫化氢气体的主要缺点
 
.
(3)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物发生反应的条件,该小组同学又设计了下列实验.
实验操作 实验现象
实验l 将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2:1混合 无明显现象
实验2 将H2S通入Na2SO3溶液中 未见明显沉淀,再加入少量稀硫酸,立即产生大量浅黄色沉淀
实验3 将SO2通入Na2S溶液中 有浅黄色沉淀产生
①根据上述实验,可以得出结论:在
 
条件下,+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物.
②已知:电离平衡数:
H2S   Ka1=1.3×10-7mol?L-1;Ka2=7.1×10-15mol?L-1
H2SO3  Ka1=1.7×10-2mol?L-1;Ka2=5.6×10-8mol?L-1
将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,图3表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是
 
(填序号).

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科目:高中化学 来源: 题型:

磺化煤(表达式为NaR)是一种钠离子型离子交换剂,它能与硬水中的Ca2+、Mg2+交换而将其除去,从而使水软化.现代海水的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换剂,其流程如图所示.
(1)现有氢型阳离子交换树脂(HR)和羟型阴离子交换树脂(ROH),则在图中的离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂是(填表示式):A柱为
 
,B柱为
 
.
(2)说明上述顺序的理由
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

用磁铁矿(主要成分Fe3O4、含Al2O3和SiO2等杂质),制取高纯铁红的工艺流程如图1.(已知Ksp[Fe(OH)2]=8×10-16;Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33)

(1)酸浸时,硫酸与四氧化三铁生成两种硫酸盐的化学方程式是
 
;铁粉的作用是
 
.
(2)滴加氨水产生氢氧化铝的离子方程式为
 
.
(3)图中“滤液”中主要阳离子是
 
.
(4)采用图2装置(加热仪器已略去)在约600~650℃煅烧30min,通入的气体A是
 
.图中使用石英玻璃反应管,而不使用普遍玻璃反应管的原因是
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

为省药品和时间,甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液(直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器用品)以巧妙的构思“接力”的方式,设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验.试填写下列空白:
(1)甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部(铜与锌不接触),小心向烧杯中加入稀硫酸,观察到的现象是:锌片上
 
铜片上
 
.甲同学的设计思路是
 
.
(2)乙同学接着甲的实验,向烧杯中滴加
 
溶液,进而观察到的现象是:锌片上
 
铜片上
 
.乙同学判断出锌、铜金属活动性相对强弱,所依据的原理是
 
.
(3)丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置,向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂
 
(作为电解液),反应在调控下随即开始,实验中有关的化学反应方程式为
 
.获得的实验明显现象是:阴极上
 
 阳极上
 
.

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科目:高中化学 来源: 题型:

高铁酸钠(Na2FeO4)是一种高效多功能水处理剂.工业上常采用NaClO氧化法生产,反应原理为:在碱性条件下,利用NaClO氧化Fe(NO3)3制得Na2FeO4,过滤得到粗产品,再用NaOH溶液溶解,重结晶,用有机溶剂脱碱,低温烘干得到固体样品.反应方程式为:3NaClO+2Fe(NO3)3+10NaOH═2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
(1)上述制备过程中,用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是
 
.
(2)高铁酸钠电池是一种新型可充电电池,电解质为NaOH溶液,放电时负极材料为Zn,正极产生红褐色沉淀,写出该电池反应方程式
 
.
(3)生产Na2FeO4的原料之一Fe(NO3)3用黑色粉末Fe(含有Fe3O4)与稀硝酸反应制备.准确称取该黑色粉末13.12g,加入200mL 4mol?L-1 HNO3搅拌,固体完全溶解,共收集到标准状况下2688mL的气体,经分析其中只含有NO,并测得此时溶液中c(H+)=0.4mol?L-1(设反应前后溶液体积不变).通过以上数据,计算该黑色粉末中Fe的质量分数.(写出计算过程,结果保留两位小数)

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科目:高中化学 来源: 题型:

根据有机化合物的命名原则,下列命名错误的是(  )
A、
甲酸苯酚酯
B、
 1,2-二甲苯
C、
甲苯醚
D、
苯甲酸甲酯

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