题目内容
【题目】(10分)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是原子半径最小的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,W的原子序数为29。回答下列问题:
(1)1mol Y2X2含有σ键的数目为 。
(2)X和Z形成的化合物为M,Y和X形成的化合物为N,则M、N中其VSEPR模型和分子立体构型相同的是 (写化学式)。
(3)W原子价电子排布式为 ,向其硫酸盐(WSO4)溶液中逐滴加入氨水至过量,发生的现象是 ,反应后的溶液中W形成的配离子的化学式为 。
【答案】⑴ 3NA(或1.806×1023) ⑵ CH4
⑶ 3d104s1出现蓝色沉淀,后又溶解形成深蓝色溶液 〔Cu(NH3)4〕2+
【解析】X是原子半径最小的元素,是氢元素。最外层电子数是其内层电子数的2倍,则该元素只能是C元素,即Y是碳。Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子,Z是氮元素。原子序数为29是铜元素。
(1) Y2X2是乙炔,其电子式为,因为碳碳三键是由1个σ键和2π键个构成的,所以1mol Y2X2含有σ键的数目 3NA。
(2)依据题意M、N分别是氨气和甲烷,其VSEPR模型均为四面体,但氨气中的中心原子上含有1对孤对电子,所以其实际构型是三角锥形。甲烷的VSEPR模型和分子立体构型相同均是正四面体型。
(3)对于主族元素最外层电子就是价电子,而对于副族或第Ⅷ其次外层或倒数第三层也可以是价电子,所以铜原子价电子排布式为3d104s1。铜离子易结合OH-离子形成氢氧化铜沉淀,但当氨水过量是沉淀又可以溶解,形成络合物。
【题目】CuCl广泛应用于化工和印染等行业。某研究性学习小组拟热分解ag CuCl2·2H2O制备CuCl,该小组用如图所示装置进行实验(夹持仪器略),并开展相关探究。
阅读资料:
资料一 | CuCl2·2H2O | 在HCl气流中加热至140℃ | 产生CuCl2 | CuCl2在受热大于300℃时 | 生成CuCl和Cl2 |
资料二 | CuCl2·2H2O | 直接加热 | 产生Cu2(OH)2Cl2 | Cu2(OH)2Cl2在受热到200℃时 | 产生CuO |
请回答下列问题:
(1)请在下表中填写实验操作的步骤。
步骤 | 操作描述 |
① | __________ |
② | __________ |
③ | __________ |
④ | 熄灭酒精灯,冷却 |
⑤ | 停止通入HCl,然后通入N2 |
(2)在实验过程中观察到B中物质由白色变为蓝色,C中试纸的颜色变化是_______。
(3)装置D的作用是___________________。
(4)反应结束后,取出CuCl产品进行实验,发现其中含有少量的CuCl2或CuO杂质,根据资料信息分析其原因:
① 若杂质是CuCl2,则产生的原因是______________。
②若杂质是CuO,则产生的原因是________________。
(5)在不了解CuCl化学性质的前提下,如何证明实验得到的CuCl样品中含有CuCl2杂质__________________。