【题目】Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)在基态Cu2+核外电子中,M层的电子运动状态有_________种。
(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子为_____(填元素符号)。
(3)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为________。
(4)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
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(5)一个Cu2O晶胞(如图2)中,Cu原子的数目为________。
(6)单质铜及镍都是由_______________键形成的晶体:元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_________________________________。
【答案】17 O 平面正方形 sp3、sp2 易溶于水 4 金属 铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子
【解析】
根据Cu2+的核外电子排布式,求出M层上的电子数,判断其运动状态种数;根据配位键形成的实质,判断配原子;根据[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,判断其空间构型;根据抗坏血酸的分子结构,求出价层电子对数,由价层电子对互斥理论,判断碳原子杂化类型;由均摊法求出原子个数比,根据化学式判断Cu原子个数;根据外围电子排布,判断失电子的难易,比较第二电离能的大小。
(1)Cu元素原子核外电子数为29,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能级的1个电子形成Cu2+,Cu2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9,M层上还有17个电子,其运动状态有17种;答案为17。
(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,该配离子中Cu2+提供空轨道、O原子提供孤电子对形成配位键,所以配原子为O;答案为O。
(3)[Cu(NH3)4]2+中形成4个配位键,具有对称的空间构型,可能为平面正方形或正四面体,若为正四面体,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,只有一种结构,所以应为平面正方形;答案为平面正方形。
(4)该分子中亚甲基、次亚甲基上C原子价层电子对个数都是4,连接碳碳双键和碳氧双键的C原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断该分子中碳原子的轨道杂化类型,前者为sp3杂化、后者为sp2杂化;抗坏血酸中羟基属于亲水基,能与水分子形成氢键,所以抗坏血酸易溶于水;答案为sp3、sp2;易溶于水;
(5)该晶胞中白色球个数=8×
+1=2、黑色球个数为4,则白色球和黑色球个数之比=2:4=1:2,根据其化学式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,则该晶胞中Cu原子数目为4;答案为4。
(6)单质铜及镍都属于金属晶体,都是由金属键形成的晶体;Cu+的外围电子排布为3d10,呈全充满状态,比较稳定,Ni+的外围电子排布为3d84s1,Cu+失去电子是3d10上的,Cu+的核外电子排布稳定,失去第二个电子更难,Ni+失去电子是4s上的,比较容易,第二电离能就小,因而元素铜的第二电离能高于镍的第二电离能;答案为金属,Cu+电子排布呈全充满状态,比较稳定,失电子需要能量高,第二电离能数值大。
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【题目】有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 | 实验结论 |
(1)称取A4.5g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 | A的相对分子质量为:___。 |
(2)将此4.5gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重2.7g和6.6g。 | A的分子式为:___。 |
(3)另取A4.5g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成1.12LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成1.12LH2(标准状况)。 | 写出A中含有的官能团___、__。 |
(4)A的核磁共振氢谱如图: | 综上所述,A的结构简式为___。 |
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【题目】乙烯的产量是衡量一个国家石油化工水平的重要标志。聚乙烯是以乙烯为原料合成的一种人们常用的高分子材料。下列有关叙述正确的是( )
A.乙烯合成聚乙烯的反应属于化合反应
B.乙烯合成聚乙烯的化学方程式是:nCH2=CH2
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C.聚乙烯在自然界中很难降解,容易导致“白色污染”
D.聚乙烯是纯净物
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【题目】氟在自然界中常以CaF2的形式存在。
(1)下列关于CaF2的表述正确的是________。
a.Ca2+与F-间仅存在静电吸引作用
b.F-的离子半径小于Cl-,则CaF2的熔点高于CaCl2
c.阴阳离子比为2∶1的物质,均与CaF2晶体构型相同
d.CaF2中的化学键为离子键,因此CaF2在熔融状态下能导电
(2)CaF2难溶于水,但可溶于含Al3+的溶液中,原因是_______________(用离子方程式表示)。已知AlF
在溶液中可稳定存在。
(3)F2通入稀NaOH溶液中可生成OF2,OF2分子构型为________,其中氧原子的杂化方式为________。
(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)===2ClF3(g) ΔH=-313 kJ·mol-1,F—F键的键能为159 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为________kJ·mol-1。ClF3的熔、沸点比BrF3的________(填“高”或“低”)。
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【题目】(1)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。在1L密闭容器中,起始投入4mol N2和6mol H2在一定条件下生成NH3,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示 (已知:T1<T2)
温度 | 平衡时NH3的物质的量/mol |
T1 | 3.6 |
T2 | 2 |
①则K1_______K2 (填“>”、“<”或“=”),原因:__________。
②在T2下,经过10s达到化学平衡状态,则平衡时H2的转化率为______________。若再同时增加各物质的量为1mol,则该反应的速率v正_____v逆(>或=或<),平衡常数将______(填“增大”、“减小”或“不变)。
(2)一定温度下,将3mol A气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
xC(g),请填写下列空白:
①反应1min时测得剩余1.8mol A,C的浓度为0.4 mol/L,则1min内B的反应速率为______,x为_______。
②若混合气体起始压强为P0,10min后达平衡,容器内混合气体总压强为P,用P0、P来表示达平衡时反应物A的转化率a(A)为__________。
③能够说明该反应达到平衡的标志是___________。
A 容器内混合气体的密度保持不变
B v(A)=3v(B)
C A、B的浓度之比为3:1
D 单位时间内消耗3 n molA的同时生成n mol B
E 体系的温度不再变化
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【题目】已知A、B、C、D四种短周期元素,它们的核电荷数依次增大。A、C原子的L能层中都有两对未成对的电子,C、D同主族。E、F都是第四周期元素,E原子核外有4个未成对的电子,F原子除最外能层只有1个电子外,其余各能层均为全充满。根据以上信息填空:
(1)基态D原子中,电子占据的最高能层符号________,该能层具有的原子轨道数为_________。
(2)E2+离子的价层电子排布图是__________,F原子的电子排布式是__________。
(3)A元素的最高价氧化物对应的水化物中心原子采用的轨道杂化方式为______,B元素的气态氢化物的VSEPR模型为___________。
(4)化合物AC2、B2C和阴离子DAB-互为等电子体,它们的结构相似,DAB-的电子式为_____________
(5)配合物甲的焰色反应呈紫色,其内界由中心离子E3+与配位体AB-构成,配位数为6,甲的水溶液可以用于实验室中E2+离子的定性检验,检验E2+离子的离子方程式为________________________
(6)某种化合物由D、E、F三种元素组成,其晶胞如图所示,其化学式为_____。
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【题目】海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元素,且所含碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如图所示:
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(1)指出制取碘的过程中有关实验操作的名称:①__________,②__________。
(2)操作②中可供选择的有机试剂是_________(填序号)。
A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯 C.汽油、乙酸 D.汽油、甘油
(3)现需做使海藻灰中的碘离子转化为有机溶液中的碘单质的实验,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、药品,尚缺少的玻璃仪器是__________、___________。
(4)要从碘的苯溶液中提取碘和回收苯,还需要经过蒸馏操作。进行蒸馏操作时,需使用水浴加热,目的是__________,最后晶态碘在________中聚集。
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【题目】下图为某城市某日空气质量报告,下列叙述与报告内容不相符的是
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A. 该日空气首要污染物是PM10
B. 该日空气质量等级属于中度污染
C. 污染物NO2、CO可能主要来源于机动车尾气
D. PM2.5、PM10指的是悬浮颗粒物,会影响人体健康
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【题目】影响化学反应速率的因素很多,某课外兴趣小组用实验的方法进行探究。
(1)实验一:取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,实验报告如下表所示。
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试回答:
①实验1、2研究的是__________________________对H2O2分解速率的影响。
②实验2、3的目的是_______________________________________________。
(2)实验二:经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
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① 定性分析:如图甲可通过观察________________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_________________________。
②定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是__________________________________。
(3)实验三:已知2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑,在高锰酸钾酸性溶液和草酸溶液反应时,发现开始一段时间,反应速率较慢,溶液褪色不明显但不久突然褪色,反应速率明显加快。
①针对上述实验现象,某同学认为KMnO4与H2C2O4反应是放热反应,导致溶液温度升高,反应速率加快。从影响化学反应速率的因素看,你的猜想还可能是_____________________的影响。
②若用实验证明你的猜想,除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外,还需要选择的试剂最合理的是_________。
A、硫酸钾 B、硫酸锰 C、水 D、氯化锰
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