题目内容
【题目】向硫酸铜水溶液中逐滴加入氨水,先形成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,再向溶液中加入乙醇有深蓝色晶体(化学式为[Cu(NH3)4]SO4·H2O)析出。
(1)铜元素基态原子的电子排布式为_________________,铜单质晶体中的原则堆积模型属于_________堆积(填堆积模型名称)。
(2)在上述深蓝色晶体的阴离子的立体构型是_________,阴离子的中心原子的杂化方式为_________。
(3)氨的沸点高于膦(PH2),原因是_____________。
(4)Cu的一种氯化物晶胞结构如右图所示,该氯化物的化学式是______________。若该晶体的密度为pg·cm-3,以NA表示阿伏伽德罗常数,则该晶胞的边长为a=_____________nm。(3分)
【答案】 1s22s22p63s23p63d104s1或 3d104s1 面心立方最密堆积 正四面体 sp3 因氨分子间存在氢键,膦分子间不存在氢键而只存在范德华力,故氨的沸点高于膦的沸点 CuCl
【解析】(1)铜元素的原子序数是29,基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar] 3d104s1,铜单质晶体中的原子堆积模型属于面心立方最密堆积堆积;(2)该晶体中的阴离子是硫酸根离子,中心原子S原子的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,所以其立体构型是正四面体,阴离子的中心原子的杂化方式为 sp3;(3)因氨分子间存在氢键,膦分子间不存在氢键而只存在范德华力,故氨的沸点高于膦的沸点;(4)晶胞中氯原子的个数是4个,铜原子的个数是8×1/8+6×1/2=4,所以化学式为CuCl。根据m=Vρ可知a3p=,解得a==nm。
【题目】某工业废水中可能含有如下几种阴阳离子:
阳离子 | Fe3+、Al3+、Fe2+、Ba2+、Na+ |
阴离子 | Cl-、CO32-、NO3-、SO42-、S2- |
现对该废水样品进行以下研究:
Ⅰ.向试管中滴加浓盐酸,有少量的无色气体生成,气体遇空气立即变为红棕色;
Ⅱ.若向Ⅰ所得的溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成。
Ⅲ.若向Ⅰ所得的溶液中加入过量的NaOH溶液,有红褐色沉淀生成。过滤后向所得滤液中通入过量的CO2气体,有白色絮状沉淀生成。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)该废水中一定含有的阴离子是 _____,一定不含有的阳离子是_____;
(2)写出Ⅰ中产生无色气体的反应的离子方程式:______;
(3)写出Ⅲ中通入过量CO2产生白色絮状沉淀所发生的反应离子方程式:______;
(4)在废水中加入新制氯水,测得溶液中c(Fe3+)=1.0×10-2mol·L-1,c(Al3+)=1.0×10-3mol·L-1。要想使Fe3+完全沉淀(离子浓度为1.0×10-5mol·L-1)而Al 3+不沉淀,则应调节溶液pH范围为______。(已知常温下Fe(OH)3的Ksp=1.0×10-38,Al(OH)3的Ksp=1.0×10-33)