题目内容
【题目】碱式碳酸铜[2CuCO3·Cu(OH)2]可用于制造烟火等。在较低温度下,将Cu(NO3)2饱和溶液倒入一定浓度的Na2CO3溶液中,即有碱式碳酸铜生成,同时有CO2逸出。
(1)Cu基态核外电子排布式为________。
(2)向Cu(NO3)2溶液中加入过量的氨水可生成[Cu(NH3)4]2+、1 mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键的数目为________。
(3)与CO2互为等电子体的一种微粒为________ (填化学式)。 NO3-的空间构型为________(文字描述)。
(4)烟火燃放过程中会产生SO2、NO等有毒气体,N、O、S 原子的第一电离能由大到小的顺序是________。
(5)Cu的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式是________。
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【答案】 ls22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 16mol N2O或CS2或SCN-或N3- 平面三角形 N>O>S CuCl
【解析】(1)Cu的原子序数是29,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1;(2)Cu2+含有空轨道,氨气分子中含有孤对电子,可形成配位键,铜离子配体数为4,配离子[Cu(NH3)4]2+中1个Cu2+与4个NH3形成配位键,1个NH3含3个N-H键,所以1mol[Cu(NH3)4]2+中含有σ键数目为16NA;(3)原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,二氧化碳分子中原子个数是3、价电子数是16,则与CO2互为等电子体的是N2O或CS2或SCN-或N3-;硝酸根中中心原子的价层电子对数是3+(5+1-3×2)/2=3,分子中没有孤对电子,空间构型为平面三角形;(4)非金属性越强,第一电离能越大,由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,则N、O、S 原子的第一电离能由大到小的顺序是N>O>S;(5)晶胞中,处于面上的是Cu有6×1/2=3,处一顶点的有8×1/8=1个,共有4个,处于体内的Cl有4个,则该氯化物的化学式是CuCl。
【题目】CoCl2·6H2O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿(主要成分为Co2O3、Co(OH)3,还含少量Fe2O3、Al2O3、MnO等)制取CoCl2·6H2O的工艺流程如下:
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已知:①浸出液含有的阳离子主要有H+、CO2+、Fe2+、Mn2+、Al3+等;
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表(金属离子浓度为0.01 mol/L):
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③CoCI2.6H2O熔点为86℃,加热至110~120℃时,失去结晶水生成无水氯化钴。
(1)写出浸出过程中Co2O3发生反应的离子方程式: 。
(2)写出NaClO3发生反应的主要离子方程式: ;若不慎向“浸出液”中加过量NaClO3时,可能会生成有毒气体,写出生成该有毒气体的离子方程式: 。
(3)惰性电极电解CoCl2溶液的阳极电极反应式为 。
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(4)“操作1”中包含3个基本实验操作,它们依次是 、 和过滤。制得的CoCl2·6H2O在烘干时需减压烘干的原因是 。
(5)萃取剂对金属离子的萃取率与pH的关系如图向“滤液”中加入萃取剂的目的是 ,其使用的最佳pH范围是 。
A.2.0~2.5 | B.3.0~3.5 |
C.4.0~4.5 | D.5.0~5.5 |
(6)力测定粗产品中CoCl2·H2O的含量,称取一定质量的粗产品溶于水,加入足量AgNO3溶液,过滤、洗涤,将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl2·6H2O的质量分数大于100%,其原因可能是 。(答一条即可)