题目内容
【题目】铜和硫的化合物在化工、医药材料等领域具有广泛的用途。回答下列问题:
(1)原子轨道是指电子在原子核外的___________,基态S原子的原子轨道数是____个。
(2)基态Cu原子中,核外电子占据的原子轨道为球形的最高能级符号是______,占据该能级的电子数为__________。
(3)Cl、S、Se在元素周期表中处于相邻的位置,其第一电离能的大小顺序为_______。
(4)下图是含元素Cu、S的有机物的结构简式:
①该有机化合物结构中含有的化学键类型是_______(填“共价键““离子键”或“共价键、离子键”)、配位键,其中1个该有机物分子中配位键数为_____个,这些配位键中提供孤电子对的元素是__________。
②S原子的杂化方式为_______、带*N原子的杂化方式为_______。
(5)下图是Cu-Au合金的一种立方晶体结构:
已知该合金的密度分dg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,若Au原子的半径为bpm(lpm=10-10cm),则铜原子的半径为______cm(写出计算表达式)。
【答案】 空间运动的主要区域 9 4s 1 Cl>S>Se 共价键 2 N、O sp3 sp2
【解析】(1)原子轨道是指电子在原子核外的空间运动的主要区域,基态S原子的电子排布式为1s22s22p63s23p4,s轨道只有1个轨道、p轨道有3个轨道,所以其原子轨道数是9个。
(2)基态Cu原子中,核外电子占据的原子轨道为球形的最高能级符号是4s,占据该能级的电子数为1。
(3)Cl、S、Se在元素周期表中处于相邻的位置,Cl和S同周期、S和Se同主族,其非金属性由强到弱的顺序为Cl>S>Se,其第一电离能的大小顺序为Cl>S>Se。
(4)①该有机化合物结构中含有的化学键类型是共价键、配位键,该有机物分子中Cu原子与3个N原子和1个O原子成键,根据N和O的原子结构及其成键情况,可以判断 1个该有机物分子中配位键的数目为2个,这些配位键中提供孤电子对的元素是N、O。
②该有机物分子中S原子只形成了2个σ键,故S原子的杂化方式为sp3;带*N原子共形成3个σ键和1个π键,故其杂化方式为sp2。
(5)由Cu-Au合金的晶体结构可知,其晶胞中Cu、Au原子分别位于晶胞的面心和顶点,所以晶胞中Cu、Au原子数分别为3和1。已知该合金的密度分dg/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,若Au原子的半径为bpm(lpm=10-10cm),设Cu原子的半径为x、晶胞的边长为a,则,a=pm。NA个晶胞的质量和体积分别为389g和,所以,则铜原子的半径为cm。
【题目】作为工业生产的催化剂和制备纳米MgO的材料,草酸镁(MgC2O4·2H2O)有着广阔的应用和发展前景。回答下列问题:
(1)MgC2O4·2H2O的制备
已知氯化镁、草酸铵、草酸镁在水中的溶解度如下表:
氯化镁 | 草酸铵 | 草酸镁 | |
20℃ | 54.6g | 4.45g | 微溶 |
70℃ | 61.0g | 22.4g | |
100℃ | 73.3g | 34.7g |
实验方法:(i)加热煮沸蒸馏水,取300mL冷却至70℃,加140g MgCl2·6H2O,此制MgCl2溶液;
(ii)按照图示装置装好药品,连接好装置;
(iii)在磁力加热搅拌的情况下,缓缓滴入饱和(NH4)2C2O4溶液,并水浴加热,直至不再产生白色沉淀为止;
(iv)分离沉淀、洗涤,得MgC2O4·2H2O晶体。
①装置中仪器甲的名称是_____,其冷水进水口为_____填“a”或“b”)。
②仪器乙中c部位的作用是____________________。
③检验产品洗涤干净的方法是________________。
(2)MgC2O4·2H2O分解产物的探究
利用下图所示装置探究MgC2O4·2H2O分解产物CO、CO2 等的性质。
①A中发生反应的化学方程式为______________________。
②装置B中盛装的药品是_____,装置C的作用是______,装置D中的试剂是______,装置G中的现象是____________________。