题目内容

16．已知铜的配合物A（结构如图1）．请回答下列问题：
（1）Cu的简化电子排布式为[Ar]3d104s1．
（2）A所含三种元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C．其中氮原子的杂化轨道类型为sp3
（3）配体氨基乙酸根（H2NCH2COO-）受热分解可产生CO2和N2，N2中σ键和π键数目之比是1：2；N2O与CO2互为等电子体，且N2O分子中O只与一个N相连，则N2O的电子式为．
（4）在Cu催化下，甲醇可被氧化为甲醛（HCHO），甲醛分子中HCO的键角大于（选填“大于”、“等于”或“小于”）120°；甲醛能与水形成氢键，请在图2中表示出来．
（5）立方氮化硼（如图3）与金刚石结构相似，是超硬材料．立方氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为4：1；结构化学上用原子坐标参数表示晶胞内部各原子的相对位置，如图4立方氮化硼的晶胞中，B原子的坐标参数分别有：B（0，0，0）；B（$\frac{1}{2}$，0，$\frac{1}{2}$）；B（$\frac{1}{2}$，$\frac{1}{2}$，0）等．则距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$）．

分析 （1）Cu原子核外有29个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式；
（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式；
（3）N2中σ键和π键数目之比为1：2，等电子体结构相似，根据二氧化碳电子式书写N2O的电子式；
（4）甲醛分子是平面三角形，碳原子位于三角形内部，结构不对称，分子中两个C-H键夹角小于120°；甲醛分子中的O原子和水分子中的H原子能形成氢键；
（5）该晶胞中N原子个数是4、B原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$）．

解答 解：（1）Cu原子核外有29个电子，根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1，
故答案为：[Ar]3d104s1；
（2）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能大小顺序是N＞O＞C；N原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化方式为sp3，
故答案为：N＞O＞C；sp3；
（3）N2中σ键和π键数目之比为1：2，等电子体结构相似，根据二氧化碳电子式书写N2O的电子式为，故答案为：1：2；；
（4）甲醛中C是sp2杂化，C-H与C-H键夹角理论上是120度，但由于有羰基氧的孤对电子的排斥，实际键角应该略小于120度，所以甲醛分子中HCO的键角大于120度，甲醛分子中的O原子和水分子中的H原子能形成氢键，其氢键表示为，
故答案为：大于；；
（5）该晶胞中N原子个数是4、B原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，则B-N键个数为16，则B-N键与B原子个数之比为16：4=4：1，距离上述三个B原子最近且等距的N原子的坐标参数为（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$），
故答案为：4：1；（$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$、$\frac{1}{4}$）．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、键角、原子杂化等知识点，侧重考查学生对基础知识的灵活运用及计算能力，难点是晶胞计算及原子杂化方式判断，题目难度中等．

练习册系列答案
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（2）出现白色沉淀是Ba（OH）2，该反应的离子方程式为2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2↑余下的是NaOH．
7．容积均为2L的甲乙丙三个恒容密闭容器中均加入0.10mol/L的N2、0.26mol/L的H2，进行合成氨反应：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H=-92.4kJ/mol．图1表示不同反应条件下N2的浓度随时间的变化，图2表示其它条件相同，温度分别为T1、T2、T3且恒定不变，达到平衡时NH3的质量分数．下列判断不正确的是（　　）
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C．图l 中容器乙0～5 min时间内v${\;}_{（{N}_{2}）}$=0.012mol/（L•min）
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4．教材中给出了Na2O2与水反应的化学方程式，某学习小组通过实验研究Na2O2与水发反应机理
操作现象
Ⅰ．向盛有4.0gNa2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水剧烈反应，产生的气体能使带火星木条复燃，固体全部溶解后，得到的无色溶液a
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Ⅲ．向溶液中加入少量MnO2粉末又有大量气泡产生，产生的气体也能使带火星木条复燃
（1）Na2O2的电子式为，很明显，实验证实了溶液a中H2O2的存在，应用同位素示踪原理可以表
示反应的机理，写出Na218O2与H2O反应的化学方程式2Na218O2+2H2O═2Na18OH+2NaOH+18O2↑．
（2）操作Ⅱ中红色褪去的可能原因是溶液a中过量H2O2与酚酞发生反应．
（3）用反应2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++502↑+8H2O测定溶液a中H2O2含量．取20.00mL溶液a，用稀H2SO4（填化学式）酸化，用0.002mol•L-1KMnO4溶液滴定，至终点时平均消耗10.00mLKMnO4溶液．滴定时KMnO4溶液应装在酸（填酸或碱）式滴定管中，终点确定的方法是滴至最后一滴时溶液由紫色变为无色，且半分钟内不变色，经计算溶液a中c（H2O2）=0.0025mol•L-1
（4）向溶液a中滴加FeSO4溶液，发生反应的离子方程式为4H2O2+4Fe2++6H2O=O2↑+4Fe（OH）3↓+8Na+．
（5）向FeSO4溶液中加入一定量Na202固体，并以物质的量为2：1发生反应，反应中无气体生成，写出
反应的离子方程式3Na2O2+6 Fe2++6H2O=6Na++4Fe（OH）3↓+2Fe3+．
11．某有机物的结构简式如下，下列关于该有机物的说法中错误的是（　　）
A．分子式为C14H18O6B．含有羟基、羧基和苯基
C．能发生取代反应D．能使溴的水溶液褪色
1．用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是（　　）
A．78g苯中含有的碳碳双键的数目为3NA
B．16g由Cu2S和CuO组成的混合物中含有的阳离子数为0.2NA
C．将1molH2与1molI2充入一密闭容器中充分反应后，转移的电子数为2NA
D．1mo1Fe与足量的浓硫酸共热反应，生成SO2的分子数为NA
8．煤燃烧后的主要产物是CO、CO2．

（1）已知：①C（s）+H2O（g）?CO（g）+H2（g）△H1=+131.3KJ/mol
②C（s）+2H2O（g）?CO2（g）+2H2（g）△H2=+90.0kJ/mol
③CO2（g）+H2（g）?CO（g）+H2O（g）△H3
△H3=+41.3kJ/mol，在反应①的体系中加入催化剂，△Hl不变（填“增大”“减小”或“不变”）．
（2）以CO2为原料可制备甲醇：CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ/mol，向1L 的恒容密闭容器中充入1molCO2（g）和3mol H2（g），测得CO2（g）和CH3OH（g）浓度随时间的变化如图1 所示．
①图1中N表示的是CO2（填化学式）；0～8min内，以氢气表示的平均反应速率v（H2）=0.28mol/（L•min）．
②在一定条件下，体系中CO2的平衡转化率（α）与L和X的关系如图2 所示，L和X分别表示温度或压强．X表示的物理量是压强（填“温度”或“压强”），Ll ＜（填“＞”或“＜”） L2．
（3）向一体积为20L的恒容密闭容器中通入1molCO2发生反应2CO2（g）═2CO（g）+O2（g），在不同温度下各物质的体积分数变化如图3所示．1600℃时反应达到平衡，则此时反应的平衡常数K=0.0125．
（4）草酸锌可应用于有机合成、电子工业等．工业上制取ZnC2O4的原理如图4所示（电解液不参加反应），Zn电极是阳（填“正”“负”“阴”或“阳”）极．已知在Pb电极区得到ZnC2O4，则Pb电极上的电极反应式为2CO2+2e-=C2O42-．
16．由碳的氧化物直接合成乙醇燃料已进入大规模生产．
（1）如采取以CO和H2为原料合成乙醇，化学反应方程式：2CO（g）+4H2（g）?CH3CH2OH（g）+H2O（g）△H；若密闭容器中充有10mol CO与20mol H2，在催化剂作用下反应生成乙醇，CO的转化率（α）与温度、压强的关系如图1所示．

已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H1=-566kJ•mol-1
2H2（g）+O2（g）═2H2O（l）△H2=-572kJ•mol-1
CH3CH2OH（g）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）△H3=-1366kJ•mol-1
H2O（g）═H2O（l）△H4=-44kJ•mol-1
①△H=-300kJ•mol-1
②若A、C两点都表示达到的平衡状态，则从反应开始到达平衡状态所需的时间tA＞tC（填“＞”、“＜”或“﹦”）．
③若A、B两点表示在某时刻达到的平衡状态，此时在A点时容器的体积为10L，则该温度下的平衡常数：K=0.25L4•mol-4；
④熔融碳酸盐燃料电池（MCFS），是用煤气（CO+H2）格负极燃气，空气与CO2的混合气为正极助燃气，用一定比例Li2CO3和Na2CO3低熔混合物为电解质，以金属镍（燃料极）为催化剂制成的．负极上CO反应的电极反应式为CO-2e-+CO32-═2CO2．
（2）工业上还可以采取以CO2和H2为原料合成乙醇，并且更被化学工作者推崇，但是在相同条件下，由CO制取CH3CH2OH的平衡常数远远大于由CO2制取CH3CH2OH 的平衡常数．请推测化学工作者认可由CO2制取CH3CH2OH的优点主要是：原料易得、原料无污染、可以减轻温室效应等．
（3）目前工业上也可以用CO2来生产甲醇．一定条件下发生反应CO2（g）+3H2（g）?CH3OH（g）+H2O（g）．若将6mol CO2和8mol H2充入2L的密闭容器中，测得H2的物质的量随时间变化的曲线如图2所示（实线）．
①请在答题卷图中绘出甲醇的物质的量随时间变化曲线．
②仅改变某一实验条件再进行两次实验，测得H2的物质的量随时间变化如图中虚线所示，曲线I对应的实验条件改变是升高温度，曲线Ⅱ对应的实验条件改变是增大压强．
（4）将标准状况下4.48L CO2通入1L 0.3mol•L-1NaOH溶液中完全反应，所得溶液中微粒浓度关系正确的是
A．c（Na+）=c（HCO3-）+c（CO32-）+c（H2CO3）
B．c（OH-）+c（CO32-）=c（H2CO3）+c（H+）
C．c（Na+）+c（H+）=c（HCO3-）+2c（CO32-）+c（OH-）
D．2c（Na+）=3c（HCO3-）+3c（CO32-）+3c（H2CO3）
17．苏丹红是很多国家禁止用于食品生产的合成色素，其结构简式如下：

关于苏丹红的下列说法中错误的是（　　）
A．属于芳香烃B．分子中含二个苯环
C．能被酸性高锰酸钾溶液氧化D．能溶于苯

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