题目内容

铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，无水合硫酸铜可用作杀菌剂等．

（1）Cu2+的核外电子排布式为
 
．
（2）科学家通过X射线测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如图甲：
①胆矾的化学式用配合物的形式表示为
 
．
②胆矾中SO42-的空间构型为
 
，H2O中O原子的杂化方式为
 
．
（3）向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu（NH3）4]2+配离子．已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是
 
．
（4）Cu3N形成的晶体结构如图乙所示，N3-的配位数是
 
．设晶胞边长为acm，密度为bg/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为
 
（用含a、b的式子表示）．
考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,配合物的成键情况,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：化学键与晶体结构
分析：（1）Cu元素是29号元素，其原子核外有29个电子，Cu原子失去2个电子生成Cu2+，根据构造原理书写铜离子核外电子排布式；
（2）①根据图象知铜离子的配位数是4，另外一个水分子是结晶水分子；
②根据价层电子对互斥理论确定离子空间构型及原子杂化方式；
（3）NF3中N-F成键电子对偏向于F原子，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子；
（4）该晶胞中黑色球个数=12×
1
4
=3，白色球个数=8×
1
8
=1，根据其化学式知，黑色球表示Cu+、白色球表示N3-，N3-的配位数为6；该晶胞的体积=a3cm3，密度ρ=
64×3+14
NA
a3
，据此计算NA．
解答： 解：（1）Cu元素是29号元素，其原子核外有29个电子，Cu原子失去2个电子生成Cu2+，根据构造原理知铜离子核外电子排布式为[Ar]3d9，故答案为：[Ar]3d9；
（2）①根据图象知铜离子的配位数是4，另外一个水分子是结晶水分子，所以其表示式为[Cu（H2O）4]SO4．H2O，故答案为：[Cu（H2O）4]SO4．H2O；
②胆矾中SO42-的价层电子对个数=4+
1
2
×（6+2-4×2）=4，所以其空间构型正四面体结构，H2O中O原子价层电子对个数=2+
1
2
×（6-2×2）=4且含有两个孤电子对，所以O原子的杂化方式为sp3，故答案为：正四面体；sp3；
（3）F的电负性大于N元素，NF3中N-F成键电子对偏向于F原子，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子，所以NF3不易与Cu2+形成配离子，故答案为：F的电负性大于N元素，NF3中N-F成键电子对偏向于F原子，N原子上的孤对电子难与铜离子形成配离子；
（4）该晶胞中黑色球个数=12×
1
4
=3，白色球个数=8×
1
8
=1，根据其化学式知，黑色球表示Cu+、白色球表示N3-，N3-的配位数为6；该晶胞的体积=a3cm3，密度ρ=
64×3+14
NA
a3
，则NA=
64×3+14
ρa3
=
206
a3b
，
故答案为：6；
206
a3b
．
点评：本题考查了物质结构和性质，涉及原子核外电子排布式的书写、微粒空间构型及原子杂化方式的判断、晶胞的计算等知识点，这些知识点都是高考高频点，根据构造原理、价层电子对互斥理论、密度公式进行分析解答即可，难点是晶胞的计算，题目难度中等．
练习册系列答案
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下列离子方程式不正确的是（　　）
A、向100mL 0.1mol/L的溴化亚铁溶液中通入0.05mol的氯气时发生反应的离子方程式：2Fe2++4Br-+3Cl2═2Fe3++2Br2+6Cl-
B、向NH4Al（SO4）2溶液中滴入Ba（OH）2溶液恰好使SO42-完全沉淀：2Ba2++NH4++Al3++2SO42-+4OH-═Al（OH）3↓+NH3?H2O+2BaSO4↓
C、用侯氏制碱法制得NaHCO3 Na++NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4+
D、向水杨酸（）中滴加NaHCO3溶液，放出无色气体：
在多电子原子中，轨道能量是由以下哪些因素决定（　　）
①电子层      ②电子亚层      ③电子云的伸展方向       ④电子自旋状态．
A、①②B、①④C、②③D、③④
硫化氢（H2S）是一种元色剧毒有臭鸡蛋气味的气体，蛋白质腐败和某些生命活动中均可以产生硫化氢，在工农业生产及科研活动中有重要的用途．
资料：①H2S可溶于水，其水溶液叫氢硫酸，是一种二元弱酸．
②FeS是一种不溶于水的黑褐色块状固体，能溶于盐酸或稀硫酸生成H2S．
（1）某化学小组设计了制取少量H2S并验证其性质的实验，如图1所示．B中盛放CuSO4溶液，C中放有湿润的蓝色石蕊试纸，D中盛放FeCl3溶液．

请回答下列问题：
①装置A中仪器a的名称是
 
．写出装置A中发生反应的离子方程式
 
．
②B中有黑色沉淀产生，B中发生反应的化学方程式为
 
．工业上利用该反应检验Cu2+的存在，并使用H2S作为除去废水中某些重金属离子的沉淀剂．
③D中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色．写出发生反应的离子方程式
 
．检验溶液中的Fe3+已经反应完全的操作过程
 
．
（2）图2是实验室制取气体的常用反应器装置．

现在该小组在实验室中要用硫化亚铁和稀硫酸制备较大量的H2S气体，可选择装置
 
有同学选择了乙，请指出采用乙装置制取硫化氢气体的主要缺点
 
．
（3）为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物发生反应的条件，该小组同学又设计了下列实验．
实验操作 实验现象
实验l 将等浓度的Na2S和Na2SO3溶液按体积比2：1混合 无明显现象
实验2 将H2S通入Na2SO3溶液中 未见明显沉淀，再加入少量稀硫酸，立即产生大量浅黄色沉淀
实验3 将SO2通入Na2S溶液中 有浅黄色沉淀产生
①根据上述实验，可以得出结论：在
 
条件下，+4价硫的化合物可以氧化-2价硫的化合物．
②已知：电离平衡数：
H2S   Ka1=1.3×10-7mol?L-1；Ka2=7.1×10-15mol?L-1
H2SO3  Ka1=1.7×10-2mol?L-1；Ka2=5.6×10-8mol?L-1
将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，图3表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是
 
（填序号）．
磺化煤（表达式为NaR）是一种钠离子型离子交换剂，它能与硬水中的Ca2+、Mg2+交换而将其除去，从而使水软化．现代海水的淡化方法是使海水按顺序通过两种离子交换剂，其流程如图所示．
（1）现有氢型阳离子交换树脂（HR）和羟型阴离子交换树脂（ROH），则在图中的离子交换柱中应分别装入的离子交换树脂是（填表示式）：A柱为
 
，B柱为
 
．
（2）说明上述顺序的理由
 
．
用磁铁矿（主要成分Fe3O4、含Al2O3和SiO2等杂质），制取高纯铁红的工艺流程如图1．（已知Ksp[Fe（OH）2]=8×10-16；Ksp[Al（OH）3]=1.3×10-33）

（1）酸浸时，硫酸与四氧化三铁生成两种硫酸盐的化学方程式是
 
；铁粉的作用是
 
．
（2）滴加氨水产生氢氧化铝的离子方程式为
 
．
（3）图中“滤液”中主要阳离子是
 
．
（4）采用图2装置（加热仪器已略去）在约600～650℃煅烧30min，通入的气体A是
 
．图中使用石英玻璃反应管，而不使用普遍玻璃反应管的原因是
 
．
为省药品和时间，甲、乙、丙三位同学用铜片、锌片、稀硫酸、CuSO4溶液（直流电源、石墨电极、导线、烧杯、试管等中学化学常见的药品和仪器用品）以巧妙的构思“接力”的方式，设计了比较铜与锌金属活动性相对强弱的系列实验．试填写下列空白：
（1）甲同学分别将一小片铜片、锌片置于烧杯底部（铜与锌不接触），小心向烧杯中加入稀硫酸，观察到的现象是：锌片上
 
铜片上
 
．甲同学的设计思路是
 
．
（2）乙同学接着甲的实验，向烧杯中滴加
 
溶液，进而观察到的现象是：锌片上
 
铜片上
 
．乙同学判断出锌、铜金属活动性相对强弱，所依据的原理是
 
．
（3）丙同学使用直流电源、石墨电极组装好电解装置，向乙同学实验后的溶液中补充了必要的试剂
 
（作为电解液），反应在调控下随即开始，实验中有关的化学反应方程式为
 
．获得的实验明显现象是：阴极上
 
　阳极上
 
．
高铁酸钠（Na2FeO4）是一种高效多功能水处理剂．工业上常采用NaClO氧化法生产，反应原理为：在碱性条件下，利用NaClO氧化Fe（NO3）3制得Na2FeO4，过滤得到粗产品，再用NaOH溶液溶解，重结晶，用有机溶剂脱碱，低温烘干得到固体样品．反应方程式为：3NaClO+2Fe（NO3）3+10NaOH═2Na2FeO4↓+3NaCl+6NaNO3+5H2O
（1）上述制备过程中，用NaOH溶液溶解粗产品而不用水的原因是
 
．
（2）高铁酸钠电池是一种新型可充电电池，电解质为NaOH溶液，放电时负极材料为Zn，正极产生红褐色沉淀，写出该电池反应方程式
 
．
（3）生产Na2FeO4的原料之一Fe（NO3）3用黑色粉末Fe（含有Fe3O4）与稀硝酸反应制备．准确称取该黑色粉末13.12g，加入200mL 4mol?L-1 HNO3搅拌，固体完全溶解，共收集到标准状况下2688mL的气体，经分析其中只含有NO，并测得此时溶液中c（H+）=0.4mol?L-1（设反应前后溶液体积不变）．通过以上数据，计算该黑色粉末中Fe的质量分数．（写出计算过程，结果保留两位小数）
根据有机化合物的命名原则，下列命名错误的是（　　）
A、
甲酸苯酚酯
B、
 1，2-二甲苯
C、
甲苯醚
D、
苯甲酸甲酯

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