题目内容
【题目】东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为______,3d能级上的未成对电子数为______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子的立体构型是____。
②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为____,提供孤电子对的成键原子是______。
③氨的沸点__________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是_________;氨是______分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为_______。
(3)单质铜及镍都是由_______键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:ICu=1958 kJ·mol–1、INi=1 753 kJ·mol–1,ICu> INi的原因是_______________。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d g·cm–3,晶胞参数a=______nm。(用含有d、NA的式子表示,可以不化简)
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【答案】1s22s2sp63s23p63d84s2 2 正四面体 配位键 N 高于 氨气分子间存在氢键 极性 sp3 金属 Cu+3d轨道全充满较稳定,失去电子吸收的能量更多,第二电离能更大 3 :1
【解析】
(1)Ni元素原子核外电子数为28,核外电子排布式为:1s22s2sp63s23p63d84s2,3d能级上的未成对电子数为2。
(2)①[Ni(NH3)6]SO4中阴离子是硫酸根据离子,S原子有
=0对孤电子对,形成4个σ键,杂化轨道数目为4,S原子采取sp3杂化,立体构型是正四面体。
②在[Ni(NH3)6]SO4中Ni2+与NH3之间形成的化学键称为配位键,提供孤电子对的成键原子是N。
③PH3分子之间为范德华力,氨气分子之间除了范德华力、还形成氢键,分子间作用力更强,增大了物质的沸点,故氨气的沸点高于PH3分子;
NH3分子为三角锥形结构,分子中正负电中心不重合,属于极性分子,N原子有1对孤电子对,形成3个σ键,杂化轨道数目为4,氮原子采取sp3杂化;
(3)单质铜及镍都属于金属晶体,都是由金属键形成的晶体;Cu+的外围电子排布为3d10,Ni+的外围电子排布为3d84s1,Cu+的3d处于全充满较稳定,失去第二个电子更难,元素铜的第二电离能高于镍;
(4)①晶胞中Ni处于顶点,Cu处于面心,则晶胞中Ni原子数目为8×
=1、Cu原子数目=6×
=3,故Cu与Ni原子数目之比为3:1;
②根据ρ=
,即ρ=
g/cm3 =
=d g·cm–3,晶胞参数a=
cm=
nm。
【题目】H2O2广泛应用于医疗卫生、化学合成等领域。
(1)H2O2的电子式是___________。
(2)趣味实验“大象牙膏”的实验原理是H2O2溶液在KI催化作用下分解,反应的机理可表示为:i.H2O2(l)+I-(aq)==== H2O(l)+IO-(aq) △H1 = +a kJ/moL(a > 0)
ii.H2O2(l)+________________________________。
① 2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H=-196kJ/mol,补全反应ii_______________(用热化学方程式表示)。
② 某小组在研究影响H2O2分解速率的因素时得到图1的数据关系,由此得出的结论是________。
③ 已知:i的反应速率小于ii的反应速率,在图2画出H2O2溶液中加入KI后,“反应过程—能量”示意图。_________
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(3)为分析不同试剂是否对H2O2分解有催化作用,该小组向四支盛有10mL5% H2O2的试管中滴加不同溶液,实验记录如下:
试管 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
滴加试剂 | 2滴1mol/L NaCl | 2滴1mol/L CuSO4 | 2滴1mol/L CuSO4 和2滴1mol/L NaCl | 2滴1mol/L CuSO4 和4滴1mol/L NaCl |
产生气泡情况 | 无气泡产生 | 均产生气泡,且气泡速率从Ⅱ到Ⅳ依次加快 | ||
实验Ⅰ的目的是______________,由实验(3)可得出的结论是________________。