【题目】【化学——选修3:物质结构与性质】
铜镍合金曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)铜元素基态原子的电子排布式为_________,3d能级上的未成对电子数为_________。
(2)氢氧化铜与氨水作用形成[Cu(NH3)4](OH)2深蓝色溶液。
①[Cu(NH3)4](OH)2中阳离子的立体构型是_________。
②在[Cu(NH3)4]2+中Cu2+与NH3之间形成的化学键称为_______________,提供孤电子对的成键原子是_______________。
③氨可以形成的晶体属于_______晶体(填晶体类型),其结构中的氮原子只能形成_______个氮氢键,其原因是______________________________________。
(3)N原子的第一电离能IN=l402.3kJ/mol,0原子的第一电离能I0=1313.9kJ/mol。IN>I0的原因是_____________________________。
(4)单质铜及镍都是由__________键形成的晶体。
(5)铜镍合金的立方晶胞结构如图所示。
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①晶胞中镍原子与铜原子的数量比为_______。
②若合金的密度为dg/cm3,晶体中任意―个Ni原子到最近Cu原子的距离为_______ cm(设NA为阿伏加德罗常数的值)。
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 0 正四边形 配位键 N 分子 3 氮原子只有3个未成对电子 N原子的2p亚层(2p3)为半满,按洪特规则,亚层电子在半满、全满或全空时原子的能量会降低,较稳定,失电子较难(其他合理答案也给分) 【答题空10】金属 1∶3
(其他合理表述也给分)![]()
【解析】(1)铜原子序数为29,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1;3d能级上没有未成对电子。
(2)①Cu2+电子构型为3d9,[Cu(NH3)4]2+也可表示为Cu(NH3)4(H2O)2]2+,为sp3d2杂化,同时发生畸变,形成四短(Cu←NH3配位键)两长(H2O→Cu配位键)配位键,由于H2O→Cu配位键较弱,可认为不存在,于是就成了平面正四边形结构。②[Cu(NH3)4]2+离子中,Cu2+给出空轨道,NH3提供孤对电子,Cu2+与NH3之间形成配位键。③NH3是由分子构成的共价化合物,形成的晶体属于分子晶体;N原子电子排布式为1s22s22p3,只有3个未成对电子,所以只能形成3个氮氢键。
(3)一般情况下,元素的原子半径越小,元素的非金属性越强,其电离能就越大,但是N原子的2p亚层(2p3)为半满,按洪特规则,亚层电子在半满、全满或全空时原子的能量会降低,较稳定,失电子较难,所以N原子的第一电离能大于O原子的第一电离能。
(4)单质铜及镍都是金属单质,则单质铜及镍都是由金属键形成的晶体。
(5)①晶胞中铜原子在面心,镍原子在顶点,根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为6×
=3,镍原子的个数为8×
=1,则铜和镍原子个数比为3∶1;②根据以上分析,该晶胞的组成为Cu3Ni,若合金的密度为dg·cm-3,NA为阿伏加德罗常数的值,根据密度=
,即d=
,则晶胞参数a=
,所以如图所示,设晶体中任意―个Ni原子到最近Cu原子的距离为x,则2x2=a2,所以x=
。
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【题目】用NA表示阿伏伽德罗常数的数值。请回答下列问题:
(1)0.5mol SO2共含有约_______个原子,它与_______g SO3所含硫原子数相等。
(2)质量相同的①HCl、②NH3、③CO2、④O2四种气体中,在同温同压条件下,所占体积最小的是(填序号)___________。
(3)19g某二价金属氯化物(ACl2)中含有0.4mol Cl-,则ACl2的摩尔质量是_____;
(4)标准状况下某种O2和N2的混合气体m g,含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体积应是___________。
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【题目】已知:①Na3N+3H2O=3NaOH+NH3↑,②NaH+H2O=NaOH+H2↑。下列叙述正确的是
A. 离子半径:Na+>N3->H+
B. 反应①和②都是氧化还原反应
C. 反应②每生成1 mol H2,转移的电子数为NA
D. Na3N和NaH与盐酸反应都只生成一种盐
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【题目】在FeBr2和FeI2混合溶液中逐渐通入氯气,不可能发生的反应离子方程式是( )
A. 2I-+Cl2===I2+2Cl-
B. 2Fe2++2Br-+2I-+3Cl2===2Fe3++I2+Br2+6Cl-
C. 2Fe2++4Br-+2I-+4Cl2===2Fe3++I2+2Br2+8Cl-
D. 4Fe2++2Br-+2I-+4Cl2===4Fe3++I2+Br2+8Cl-
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【题目】NaOH标准溶液的配制和标定时,需经过NaOH溶液的配制、基准物质H2C2O4·2H2O的称量以及用NaOH溶液滴定等操作。下列操作正确的是( )
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A. 用图A所示的方法转移NaOH溶液到容量瓶中
B. 用图B所示的装置准确称得0.15 g H2C2O4·2H2O
C. 用图C所示的操作排除碱式滴定管中的气泡
D. 用图D所示的装置,用NaOH待测液滴定H2C2O4溶液
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【题目】在500 mL Fe2(SO4)3、CuSO4 的混合液中,金属阳离子的浓度均为2.0 mol·L-1,现加入a mol铁粉,充分振荡反应后,下列说法不正确的是( )
A. 当a≤0.5时,发生的反应为2Fe3++Fe===3Fe2+
B. 当a=1时,发生的反应为2Fe3++Cu2++2Fe===4Fe2++Cu
C. 当 0.5≤a<1.5时,溶液中Cu2+、Fe2+、SO
的物质的量之比为(3-2a)∶(2+2a)∶5
D. 当a≥1.5时,反应中电子转移数目大于3NA
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【题目】下列推断正确的是
A. pH=6.5的溶液一定显酸性
B. 0.1mol L-1的Na2CO3溶液中:c(CO32-)+c(HCO3-)=0.1mol L-1
C. 常温下,等体积的0.2 mol L-1的盐酸与0.2 mol L-1的氢氧化钡溶液混合,所得溶液的pH=13
D. 常温下,某溶液中水电离出的c(OH-)=l×10-12 mol L-1,该溶液pH 一定等于2
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【题目】下列图示与对应的叙述相符的是( )
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A. 由 图甲可知,a点Kw的数值比b点Kw的数值大
B. 乙表示在相同的密闭容器中,不同温度下的反应,该反应的ΔH<0
C. 丙表示0.100 0 mol·L-1 NaOH溶液滴定20.00 mL 0.100 0 mol·L-1醋酸溶液的滴定曲线
D. 根据图丁,除去CuSO4溶液中的Fe3+,可加入CuO调节pH至3~5
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【题目】已知某气体反应的平衡常数可表示为K=c(CH3OCH3)c(H2O)/c2(CH3OH),该反应在不同温度下的平衡常数:400℃,K=32;500℃,K=44。请回答下列问题:
(1)写出上述反应的化学方程式:_________________________________ 。
(2)该反应的△H _________0。
(3)已知在密闭容器中,测得某时刻各组分的浓度如下:
物质 | CH3OH(g) | CH3OCH3(g) | H2O(g) |
浓度/(molL-1) | 0.54 | 0.68 | 0.68 |
①此时温度400℃,则某时刻υ正_______υ逆(填<、>或=,下同)。
②若以温度为横坐标,以该温度下平衡态甲醇物质的量n为纵坐标,此时反应点在图象的位置是图中____点,比较图中B、D两点所对应的正反应速率υB_______υD,理由是____。
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(4)一定条件下要提高反应物的转化率,可以采用的措施是___________。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.压缩容器的体积
d.增加水蒸气的浓度 e.及时分离出产物
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