题目内容
2．
铁、铝、铜都是日常生活中常见的金属，它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途．请回答以下问题：（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：
Cu（NH3）4SO4水溶液$→_{过滤}^{通入SO_{2}}$NH4CuSO3白色沉淀$→_{微热、过滤}^{足量10mol．L-1硫酸}$超细铜粉
①铜元素位于周期表ds区；Cu+的基态价电子排布图
；NH4CuSO3中N、S、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞S（元素符号表示）．②SO42-中心原子的杂化方式为sp3，SO32-的价层电子互斥模型为四面体形．
（2）请写出向Cu（NH3）4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式2Cu（NH3）42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-．
（3）某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀，继续加入过量氨水沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu（NH3）4]SO4•H2O晶体．
①下列说法正确的是c．
a．因NH3和H2O都为极性分子，且它们还存在分子内氢键，所以氨气极易溶于水
b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气分子的键角小于水分子的键角
c．Cu（NH3）4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键
d．Cu（NH3）4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素
②请解释加入乙醇后析出晶体的原因一水合硫酸四氨合铜在乙醇中溶解度较小．
（4）如图所示为金属铜的一个晶胞，此晶胞立方体的边长为a pm，Cu的相对原子质量为64，金属铜的密度为ρ g/cm3，则晶胞中铜原子的配位数为12，用含有a、ρ的代数式表示的阿伏加德罗常数为：$\frac{2.56×1{0}^{32}}{ρ{a}^{3}}$ mol-1．
分析 （1）①Cu的原子序数为29，Cu的价电子排布为3d104s1；N、O、S三种元素中由于N原子的2p轨道是半充满状态，所以第一电离能最大；同主族元素，随电子层数的增多，第一电离能逐渐减小；
②SO42-的价层电子对数=4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，所以空间构型为正四面体型；SO32-离子的价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（6+2-3×2）=4，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化；
（2）由流程图可知向Cu（NH3）4SO4水溶液中通入SO2时生成白色沉淀，根据所给沉淀的化学式书写离子方程式；
（3）①a．氨气极易溶于水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成2种不同的氢键，N与H，O与H之间；
b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气是三角锥型，水是角形，氨气分子的键角大于水分子的键角；
c． Cu（NH3）4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键，硫酸根离子与配离子之间是离子键，N与H之间是共价键，氨气与铜离子之间是配位键；
d． Cu（NH3）4SO4组成元素中电负性最大的是氧元素；
②根据相似相容原理，极性分子易溶于极性溶剂，乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度；
（4）Cu晶体的堆积方式是面心立方最密堆积，所以配位数是12；此晶胞立方体的边长为a pm=a×10-10cm，体积（a×10-10cm）3，晶胞中Cu原子的个数是4个，结合ρ=$\frac{m}{V}$计算．
解答 解：（1）①Cu+的价层电子数是10个，所以Cu+的价电子排布图为，为ds区元素；N、O、S三种元素中由于N原子的2p轨道是半充满状态，所以第一电离能最大；同主族元素，随电子层数的增多，第一电离能逐渐减小，所以3种元素的第一电离能由大到小顺序为：N＞O＞S；
故答案为：ds；；N＞O＞S；
②SO42-的价层电子对数=4+$\frac{1}{2}$（6+2-4×2）=4，中心原子的杂化方式为sp3杂化，无孤对电子，所以空间构型为正四面体型；SO32-离子的价层电子对数=3+$\frac{1}{2}$（6+2-3×2）=4，所以中心原子的杂化方式为sp3杂化，价层电子互斥模型为四面体形，
故答案为：sp3；四面体形；
（2）由流程图可知向Cu（NH3）4SO4水溶液中通入SO2时生成白色沉淀，根据所给沉淀的化学式书写离子方程式，所以离子方程式为：2Cu（NH3）42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-；
故答案为：2Cu（NH3）42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-；
（3）①a．氨气极易溶于水，是因为NH3分子和H2O分子之间形成2种不同的氢键，N与H，O与H之间，故a错误；
b．NH3分子和H2O分子，分子空间构型不同，氨气是三角锥型，水是角形，氨气分子的键角大于水分子的键角，故b 错误；
c． Cu（NH3）4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键，硫酸根离子与配离子之间是离子键，N与H之间是共价键，氨气与铜离子之间是配位键，故c正确；
d． Cu（NH3）4SO4组成元素中电负性最大的是氧元素，故d错误，
故答案为：c；
②根据相似相容原理，极性分子易溶于极性溶剂，乙醇分子极性比水分子极性弱，加入乙醇降低溶剂的极性，从而减小溶质的溶解度，即一水合硫酸四氨合铜在乙醇中溶解度较小，析出晶体，
故答案为：一水合硫酸四氨合铜在乙醇中溶解度较小；
（4）Cu晶体的堆积方式是面心立方最密堆积，所以配位数是12，此晶胞立方体的边长为a pm=a×10-10cm，体积（a×10-10cm）3，晶胞中Cu原子的个数是4个，则ρ=$\frac{\frac{4×64}{{N}_{A}}g}{（a×1{0}^{-10}{cm）}^{3}}$，解得NA=$\frac{2.56×1{0}^{32}}{ρ{a}^{3}}$mol-1，
故答案为：12；$\frac{2.56×1{0}^{32}}{ρ{a}^{3}}$．
点评 本题考查晶胞计算及物质的制备实验，为高频考点，把握电子排布、杂化理论、电负性、配位键、晶体结构为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度中等．
| 熔点/℃ | 沸点/℃ | 溶解性 | 颜色状态 | 密度g/cm3 | |
| 乙醇 | -114.1 | 78.3 | 与水、有机溶剂互溶 | 无色液体 | 0.79 |
| 乙醚 | -116.2 | 34.5 | 不溶于水，易溶于有机溶剂 | 无色液体 | 0.7135 |
①从A～E中选择必要的装置完成实验，并按气流方向连接的顺序为a→h、i→f、g→d（填仪器接口的字母编号）．
②D装置中发生反应的离子方程式SO2+2OH-=SO32-+H2O、CO2+2OH-=CO32-+H2O实验后，检验D溶液中含有CO32-的实验方案为取少许D溶液于试管中，先滴加足量的双氧水，然后再加入一定量的硫酸，产生能使澄清石灰水浑浊的气体，则证明D溶液中含有CO32-．
③E装置的主要作用是冷凝并收集乙醚．
（2）测定乙烯
反应结束后，用移液管移取C中溶液20mL（不考虑溶液体积变化）于锥形瓶中，先加入约2mL稀硫酸酸化．再用0.1000mol/L的Na2C2O4溶液滴定未反应完的KMnO4．
已知：C2H4$→_{H+}^{KMnO_{4}}$CO2+H2O；C2O42- $→_{H+}^{KMnO_{4}}$CO2+H2O；MnO4-→Mn2+
④以下情况使得测定乙烯的量偏高的是CD
A．在用蒸馏水清洗碱式滴定管后，直接装Na2C2O4标准液
B．锥形瓶清洗干净后残有大量水珠
C．滴定前，滴定管内无气泡，滴定后有气泡
D．读数时，滴定前平视，滴定后俯视
⑤油定终点的现象为溶液由粉红色变成无色，且半分钟内不变色．
⑥已知用去Na2C2O4溶液20.00mL，则乙醇转化成乙烯的转化率为2.94%．
| 检验操作 | 现象 | 结论 | |
| A | 加入盐酸酸化的氯化钡 | 产生白色沉淀 | 一定有 SO42- |
| B | 加入氯水与四氯化碳 | 有机层呈紫色 | 一定有 I- |
| C | 加入足量稀盐酸 | 产生无色气体 | 一定有 CO32- |
| D | 加入硝酸银 | 产生白色沉淀 | 一定有 Cl- |
| A． | A | B． | B | C． | C | D． | D |
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）和邻二苯酚为原料（其它试剂任选），设计制备
的合成路线．| A． | C7H8与C6H6互为同系物 | |
| B． | 由乙酸与乙醇制备乙酸乙酯的反位属于加成反位 | |
| C． | C3H6Br2有4种同分异构体 | |
| D． | 油脂在人体内最终分解为甘油和高级脂肪酸 |
| A． | 用K2FeO4代替Cl2处理饮用水，既有杀菌消毒作用，又有净水作用 | |
| B． | 古有“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，今用乙醚从黄花蒿中提取青蒿素是利用氧化还原反应原理 | |
| C． | 面粉中禁止添加CaO2、过氧化苯甲酰等增白剂，CaO2属于碱性氧化物合物，也属于离子化合物，其阴阳离子冷数比为2：l，过氧化苯甲酞属于有机物 | |
| D． | 二氧化硫有毒，产禁将其添加到任何食品和饮料中 |
| A． | 简单的离子半径：W＞Z＞Y＞X | |
| B． | 五种元素中只有X存在同素异形体 | |
| C． | W和M形成的化合物是离子化合物 | |
| D． | 工业上采用电解W和Z形成的化合物制备W单质 |