题目内容

17．铜是应用较为广泛的有色金属．
（1）基态铜原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1．
（2）金属化合物Cu2Zn合金具有较高的熔点、较大的强度、硬度和耐磨度．Cu2Zn合金的晶体类型是金属晶体．
（3）某含铜化合物的离子结构如1图所示．
①该离子中存在的作用力有bc；
a．离子键        b．共价键        c．配位键
d．氢键          e．范德华力
②该离子中第二周期的非金属元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C；
③该离子中N原子的杂化类型有sp2、sp3杂化．
（4）铜与氧形成化合物的晶体结构如图2．该化合物的化学式为Cu2O，O的配位数是8．

分析 （1）Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理与洪特规则特例书写；
（2）Cu2Zn合金的晶体类型是金属晶体；
（3）①由图可知，铜离子与N、O原子之间形成配位键，非金属原子之间形成共价键；
②离子中第二周期元素为C、N、O，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素；
③离子中存在C=N双键中的N原子形成3个σ键，另外N原子形成4个σ键，均没有孤电子对；
（4）Cu原子处于晶胞内部，O原子处于晶胞顶点与面心，利用均摊法计算晶胞中Cu原子、O原子数目，进而确定晶体的化学式；以上底面面心O原子研究，与之最近的Cu原子有8个，为晶胞中上层4个Cu原子，及面心氧原子所在另外晶胞中下层4个Cu原子．

解答 解：（1）Cu原子核外电子数为29，根据能量最低原理与洪特规则特例，其核外电子排布为：1s22s22p63s23p63d104s1，故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；
（2）Cu2Zn合金的晶体类型是金属晶体，故答案为：金属晶体；
（3）①由图可知，铜离子与N、O原子之间形成配位键，非金属原子之间形成共价键，故选：bc；
②离子中第二周期元素为C、N、O，同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能：N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
③离子中存在C=N双键中的N原子形成3个σ键，另外N原子形成4个σ键，均没有孤电子对，分别采取sp2、sp3杂化，故答案为：sp2、sp3杂化；
（4）Cu原子处于晶胞内部，O原子处于晶胞顶点与面心，晶胞中Cu原子数目为8、O原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故晶体的化学式为Cu2O；以上底面面心O原子研究，与之最近的Cu原子为晶胞中上层4个Cu原子，及面心氧原子所在另外晶胞中下层4个Cu原子，O原子配位数为8．
故答案为：Cu2O；8．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、晶体类型与性质、电离能、化学键、杂化方式、晶胞计算等，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

练习册系列答案
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7．下列药品和装置合理且能完成相应实验的是（　　）
A．
检验装置气密性		B．
收集气体
C．
验证苯中不含有碳碳双键		D．
实验室制取并收集氨气
8．草酸亚铁和草酸铁常用作照相显影剂或制药工业．
Ⅰ某化学兴趣小组的同学进行草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O）分解产物的实验探究．他们设计了如下装置进行实验（夹持装置未画出），干燥管B、G中装有无水氯化钙，试管D、F、I中盛有澄清石灰水．
（1）烧瓶A中盛有饱和NH4C1和饱和NaNO2的混合液，常用于实验室制N2，则该反应的化学方程式为NH4Cl+NaNO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+N2↑+2H2O．
（2）实验时先打开活塞a，并加热烧瓶A一段时间，其目的是用生成的N2排除装置内的空气，避免空气中CO2对实验造成的干扰．
（3）①试管D中出现浑浊，证明分解产物中有CO2存在．
②证明分解产物中存在CO的现象是F中不出现浑浊，I中出现浑浊．
③要证明分解时产生的另一种气态产物的存在，应该如何改进装置在装置C、D之间连一个盛有无水CuSO4的装置．
④将C中充分反心后的固体残余物投入经煮沸的稀硫酸中，固体完全溶解且无气体放出，取反应液加入KSCN溶液无血红色，证明固体产物为FeO（填化学式）．
Ⅱ．三氯化铁是合成草酸铁的重要原料．已知草酸铁晶体在低温时溶解度较小．
（4）利用工业FeCl3（含杂质）制取纯净的草酸铁晶体[Fe2（C2O4）3•5H2O】的实验流程如图所示：

①溶液X为浓盐酸，目的是抑制FeCl3水解．
②上述流程中FeCl3可用异内醚萃取，其原因是FeCl3在异丙醚中的溶解度大于其在水中的溶解度．
③所得Fe2（C2O4）3•5H2O需用冰水洗涤，其目的是除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗．
④为测定所得草酸铁晶体的纯度，实验室中用KMnO4标准溶液滴定生成的H2C2O4，KMnO4标准溶液应置于酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中．
5．化学与生产、生活、社会密切相关．下列有关说法中正确的是（　　）
A．航天服材质是由碳化硅、陶瓷和碳纤维等复合而成，它是一种新型有机合成材料
B．煤中含有苯、二甲苯等，可以通过煤的干馏得到，并将它们分离
C．经过一定的化学变化，可以从海水中提取氯化钠、镁、溴等
D．在海轮外壳镶嵌锌块，能减缓轮船的腐蚀，是利用牺牲阳极的阴极保护法
12．姜黄素（分子式为C21H20O6）存在姜科植物姜黄等的根茎中，具有抗基因突变和预防肿瘤的作用，其合成路线如下：

已知：
i：
ii：
iii．E的核磁共振氢谱中有两个峰，1molG最多能消耗Na、NaOH、NaHCO3的物质的量分别为3mol、2mol、1mol．
请回答下列问题：
（1）E中含有的官能团名称是羧基、醛基，
（2）B物质的名称为1，2-二溴乙烷，试剂X为NaOH水溶液，
（3）姜黄素的结构简式为；
（4）E→G反应的化学方程式为；其反应类型是加成反应；
（5）下列有关香兰醛的叙述正确的是bc    （填正确答案标号）；
a．香兰醛能与NaHCO3溶液反应
b．香兰醛能与浓溴水发生取代反应
c．能与FeCl3溶液发生显色反应
d．1mol香兰醛最多能与3mol H2发生加成反应
（6）K的同分异构体中符合下列信息：①含有苯环；②苯环上只有两个支链；③遇FeCl3溶液变色；④能与NaHCO3溶液反应．符合上述条件的K的同分异构体有3种，其中核磁共振氢谱中有五种不同化学环境的氢原子的是（写结构简式）．
2．常温下，满足甲组中的任意一种物质均能与乙组中任意一种物质发生反应的是（　　）
选项甲组乙组
AAl（OH）3、稀盐酸NaOH溶液、氨水
BO2、N2H2、Mg
CCu、NaOH溶液FeCl3溶液、稀硝酸
DSiO2、Cl2HF、H2SO3
A．AB．BC．CD．D
9．NO2、O2和熔融KNO3，可制作燃料电池，其原理如图，该电池在使用过程中石墨Ⅰ电极上生成氧化物Y，Y可循环使用．下列说法不正确的是（　　）
A．NO2在石墨I附近发生氧化反应
B．该电池放电时N03-向石墨I电极迁移
C．石墨Ⅱ附近发生的反应：O2+4e-+2N205=4 N03-
D．相同条件下，放电过程中消耗的NO2和O2的体积比为l：4
6．当前我国环境状况不荣乐观，其中PM2.5、CO、SO2、NOx等污染物对空气质量的影响非常显著，其主要来源为燃煤、机动车尾气等，因此，对其进行研究具有重要意义，请回答下列问题：
（1）对某地PM2.5样本用蒸馏水处理后，测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：
离子K+Na+NH4+SO42-NO3-Cl-
浓度/mol•L-14×10-66×10-62×10-54×10-53×10-52×10-5
根据表中数据计算该试样的pH=4．
（2）NOx是汽车尾气的主要污染物之一．汽车发动机工作时会引发N2和O2反应，其能量变化示意图1如下：
①写出N2和O2反应的热化学方程式N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=-120kJ•mol-1．
②处理尾气时，加装催化转化装置使NOx与CO转变为无污染的气体排放，请写出该反应的化学方程式2NOx+2xCO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2xCO2
③有人设想将CO按下列反应除去：2CO（g）=2C（s）+O2（g）△H＞0，请你分析该设想能否实现？不能（填“是”或“否”），依据是该反应是焓增、熵减的反应，根据G=△H-T•△S，G＞0．
④另有人认为以如图2所示原电池原理也可以除去CO，则其正极反应式为O2+2CO2+4e-=2CO32-．容器中的CO32-离子A极移动（填“A”或“B”）．

（3）利用I2O5消除CO污染的反应为：5CO（g）+I2O5（s）?5CO2（g）+I2（s），不同温度下，向装有足量I2O5固体的2L恒容密闭容器中通入2mol　CO，测得CO2的体积分数随时间t变化曲线如图3．请回答下列问题：
①T1时化学平衡常数K=1024
②下列说法正确的是AD（填字母序号）．
A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态
B．该反应的△H＞0
C．d点时，向恒容容器中充入2molCO，再次平衡后，CO2的含量增大．
D．T1与T2化学平衡常数大小关系：K（T1）＞K（T2）
7．空气的成分中，体积分数约占 78%的是（　　）
A．氮气B．氧气C．二氧化碳D．稀有气体

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