利用铜萃取剂M.通过如图甲所示反应实现铜离子的富集:(1)X难溶于水.易溶于有机溶剂.其晶体类型为分子晶体．(2)M所含元素的电负性由大到小顺序为O＞N＞C＞H.分子中碳原子的杂化方式有sp2.sp3．(3)上述反应中断裂和生成的化学键有be．a．离子键 b．配位键 c．金属键 d．范德华力 e．共价键(4)M与W相比.M� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

16．利用铜萃取剂M，通过如图甲所示反应实现铜离子的富集：
（1）X难溶于水、易溶于有机溶剂，其晶体类型为分子晶体．
（2）M所含元素的电负性由大到小顺序为O＞N＞C＞H，分子中碳原子的杂化方式有sp²、sp³．
（3）上述反应中断裂和生成的化学键有be（填序号）．
a．离子键　b．配位键　c．金属键　d．范德华力　e．共价键
（4）M与W（分子结构如图乙）相比，M的水溶性小，更利于Cu²⁺的萃取．M水溶性小的主要原因是M能形成分子内氢键，使溶解度减小．
（5）基态Cu²⁺的外围电子排布式为3d⁹，Cu²⁺等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关，且存在一定的规律．判断Sc³⁺、Zn²⁺的水合离子为无色的依据是3d轨道上没有未成对电子（3d轨道上电子为全空或全满）．

离子	Sc³⁺	Ti³⁺	Fe²⁺	Cu²⁺	Zn²⁺
颜色	无色	紫红色	浅绿色	蓝色	无色

（6）某Y原子的价电子排布式是3s²3p⁵，铜与Y形成的化合物的晶胞结构如图丙；
①晶体的化学式是CuCl．
②已知该晶体的密度为ρg•cm^-3，阿伏伽德罗常数的值为N_A，则该晶体中铜原子与Y原子之间的最短距离为=$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm（只写计算式）．

分析（1）有机物的构成微粒都是分子，由分子构成的晶体是分子晶体；
（2）M中含有C、H、O、N元素，元素的非金属性越强，其电负性越强；根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型；
（3）该反应中断裂的化学键是共价键、形成的化学键有配位键；
（4）分子内氢键导致物质溶解度降低；
（5）Cu是29号元素，其原子核外有29个电子，失去4s、3d能级上各一个电子生成铜离子，铜离子外围电子有9个，据此书写铜离子外围电子排布式；
3d能级上没有未成对电子的离子其水和离子无色；
（6）①根据价电子排布式知，Y元素是Cl元素，该晶胞中Cu微粒个数为4、氯离子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以铜微粒和氯离子个数之比为4：4=1：1，据此判断化学式；
②晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞棱长=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$，Cu原子和Cl原子最短距离为晶胞体长的$\frac{1}{4}$，晶胞体长=$\sqrt{3}×$$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$．

解答解：（1）有机物的构成微粒都是分子，由分子构成的晶体是分子晶体，M是有机物，属于分子晶体，故答案为：分子晶体；
（2）元素的非金属性越强，其电负性越大，同周期自左而右电负性增大，故电负性O＞N＞C＞H，由结构简式可知，价层电子对个数是3的C原子采用sp²杂化、C原子价层电子对个数是4的采用sp³杂化，故答案为：O＞N＞C＞H；sp²、sp³；
（3）该反应中断裂的化学键是共价键、形成的化学键有配位键，故选：be；
（4）由于M能形成分子内氢键，使溶解度减小，故答案为：M能形成分子内氢键，使溶解度减小；
（5）Cu原子的核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹，故Cu²⁺的外围电子排布式为3d⁹，Zn²⁺离子的原子核外排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰，d轨道上有10个电子，故Zn²⁺ 无色，Sc³⁺离子的原子核外排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶，其d轨道上有0电子，处于全空，故没有颜色，故答案为：3d⁹；3d轨道上没有未成对电子（3d轨道上电子为全空或全满）；
（6）①根据价电子排布式知，Y元素是Cl元素，该晶胞中Cu微粒个数为4、氯离子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以铜微粒和氯离子个数之比为4：4=1：1，所以其化学式为CuCl，
故答案为：CuCl；
②晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞棱长=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$，Cu原子和Cl原子最短距离为晶胞体长的$\frac{1}{4}$，晶胞体长=$\sqrt{3}×$$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$，Cu原子和Cl原子最短距离为晶胞体长的$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{4}×$$\sqrt{3}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm=$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰pm，
故答案为：=$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{4×99.5}{ρ{N}_{A}}}$×10¹⁰．

点评本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化、原子核外电子排布、电负性、氢键等知识点，为高频考点，熟悉均摊法、价层电子对互斥理论、元素周期律、构造原理等知识点即可解答，注意分子内氢键和分子间氢键对物质溶解性的影响，难点是晶胞计算，题目难度中等．

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6．下列有关实验的叙述正确的是（　　）

	A．	将一定量的氯气通入30 mL浓度为10.0mol/L的氢氧化钠浓溶液中，加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO₃共存体系，n（NaCl）：n（NaClO）：n（NaClO₃）可能为11：2：1
	B．	实验室可以配制一种仅含Al³⁺、K⁺、SO₄^2-、NO₃^-这4种离子（不考虑来源于水电离的离子）的溶液，且4种离子的浓度均为1mol/L
	C．	HCl、FeCl₃、Fe₃O₄、NaOH都可通过置换反应一步得到也可通过化合反应一步得到
	D．	实验室制氢气，为了加快反应速率，可向稀H₂SO₄中滴加少量Cu（NO₃）₂溶液

7．元素周期表中第四周期的金属元素在生产和科研中有非常重要的使用价值．
（1）测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁，再采用邻啡罗啉作显色剂，用比色法测定，若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰．相关的反应如下：
4FeCl₃+2NH₂OH•HCl→4FeCl₂+N₂O↑+6HCl+H₂O

①Fe²⁺在基态时，核外电子排布式ls²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶
②羟胺中（NH₂OH）采用SP³杂化的原子有N、O；羟胺熔沸点较高的原因是NH₂OH分子之间存在氢键
③Fe²⁺与邻啡罗啉形成的配合物中，配位数为6
④根据价层互斥理论，ClO₄^-的空间构形为正四面体
（2）向硫酸铜溶液中加入过量氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu（NH₃）₄]SO₄晶体，该晶体中含有的化学键类型是离子键、共价键、配位键
（3）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，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F的电负性比N大，N-F成键电子对向F偏移，导致NF₃中N原子核对其孤对电子的吸引能力增强，难以形成配位键，NF₃不易与Cu²⁺形成配离子
（4）配合物Ni（CO）₄常温下呈液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂．固态Ni（CO）₄属于分子晶体；

（5）如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙，第四周期电负性最小的原子可作为容体掺入C₆₀ 晶体的空隙中，形成具有良好的超导性的掺杂C₆₀ 化合物．现把C₆₀抽象成质点，该晶体的晶胞结构如图所示，若每个四面体空隙填入一个原子，则全部填满C₆₀ 晶体的四面体空隙后，所形成的掺杂C₆₀ 化合物的化学式为K₂C₆₀．

4．短周期元素X、Y、W、Q在元素周期表中的相对位置如图所示．常温下，金属铝能溶于W的最高价氧化物的水化物的稀溶液，却不溶于其浓溶液．下列说法正确的是（　　）

X	Y
	W	Q

	A．	Y的最高化合价为+6		B．	简单离子的半径：W＞Q＞Y＞X
	C．	氢化物的稳定性：W＞Y		D．	最高价氧化物的水化物的酸性：W＜Q

11．下列有关实验仪器的使用及实验操作正确的是（　　）

	A．	加热蒸发皿和烧杯必须垫石棉网
	B．	除去乙醇中的乙酸，加入NaOH溶液后分液
	C．	配制0.1mol•L^-1NaCl溶液的实验中，用托盘天平称取5.85gNaCl
	D．	将硫酸铜溶液蒸发浓缩、冷却结晶得到CuSO₄•5H₂O晶体

1．根据下表信息，判断以下叙述正确的是（　　）

元素代号	L	M	Q	R	T
原子半径/nm	0.160	0.143	0.089	0.104	0.066
主要化合价	+2	+3	+2	+6、-2	-2

	A．	氢化物的沸点为H₂T＜H₂R		B．	单质与稀盐酸反应的快慢为L＜Q
	C．	M与T形成的化合物是离子化合物		D．	L²⁺与R^2-的核外电子数相等

8．分类是学习和研究化学的一种重要方法．下列分类合理的是（　　）

	A．	HCl和H₂SO₄都属于酸		B．	K₂CO₃和K₂O都属于盐
	C．	NaOH和Na₂CO₃都属于碱		D．	H₂O和O₂都属于氧化物

5．维生素C的结构简式如图所示．下列有关说法正确的是：（　　）

	A．	维生素C所含的官能团有羟基、羧基、碳碳双键
	B．	维生素C能和溴水、酸性重铬酸钾溶液反应
	C．	维生素C的分子式为C₆H₆O₆
	D．	维生素C能发生加成反应、氧化反应，不能发生取代反应

6．X、Y、Z、R、W是短周期主族元素，X原子的最外层电子数是其次外层的2倍，Y是地壳中含量最高的元素，Z元素的化合物的焰色反应呈黄色，R原子的核外电子数是X原子与Z原子的核外电子数之和，W与Y属于同一主族．下列叙述正确的是（　　）

	A．	Y、Z、R元素简单离子的半径依次增大
	B．	含有Y、Z、R三种元素的化合物最多只有2种
	C．	元素W和R最高价氧化物对应水化物的酸性后者强
	D．	Y与Z形成的两种化合物中的化学键类型和阴阳离子个数比均相同

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