题目内容
【题目】黄铜矿是工业冶炼铜的原料,主要成分为 CuFeS2。试回答下列问题:
(1)基态硫原子核外电子有_____种不同运动状态,能量最高的电子所占据的原子轨道形状为_________。
(2)基态Cu原子的价层电子排布式为_________;Cu、Zn的第二电离能大小I2(Cu) _________I2(Zn)(填“>”“<”或“=”)。
(3)SO2分子中S原子的轨道杂化类型为_________,分子空间构型为_________;与SO2互为等电子体的分子有_________(写一种)。
(4)请从结构角度解释H2SO3的酸性比H2SO4酸性弱的原因_________。
(5)Cu(CH3CN)4比四氨合铜离子稳定,其配离子中心原子配位数为_________,配位体中σ键与π键个数之比为_________。
(6)铁镁合金是目前已发现的储氢密度最高的储氢材料之一,其晶胞结构如图所示。
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若该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱的中心位置,距离最近的两个H2分子之间距离为anm。则该晶体的密度为_________g/cm3(列出计算表达式)。
【答案】16 纺锤形 3d104s1 > sp2 V形 O3 硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸多,硫酸中心原子硫价态高,易于电离出H+ 4 5∶2
【解析】
(1)硫元素为16号元素,能量最高的电子为3p电子;(2)Cu为29号元素,Zn为30号元素,Cu的第二电离能失去的是3d电子;(3)SO2分子中S原子的价层电子对数=2+
(6-2×2)=3,结合等电子体的概念解答;(4)同一元素的不同含氧酸中,非羟基氧原子数越大其酸性越强;(5)Cu(CH3CN)4中的中心原子为Cu,配位体为CH3CN,其中σ键有3个C-H、1个C-C和1个C≡N,C≡N中含有π键;(6)根据晶体结构,距离最近的两个H2分子之间的距离为晶胞面上对角线长度的一半,晶胞中Mg原子个数是8、Fe原子个数=8×
+6×
=4,所以其化学式为Mg2Fe。据此分析解答。
(1)硫元素为16号元素,基态硫原子核外电子有16种不同运动状态,能量最高的电子为3p电子,3p电子的原子轨道形状为纺锤形,故答案为:16;纺锤形;
(2)Cu为29号元素,基态Cu原子的价层电子排布式为3d104s1;Zn为30号元素,基态Zn原子的价层电子排布式为3d104s2,Cu的第二电离能失去的是3d电子,失去后不稳定,第二电离能大于Zn的第二电离能,即I2(Cu)>I2(Zn),故答案为:3d104s1;>;
(3)SO2分子中S原子的价层电子对数=2+
(6-2×2)=3,轨道杂化类型为sp2,分子的空间构型为V形;与SO2互为等电子体的分子有O3,故答案为:sp2;V形;O3;
(4)同一元素的不同含氧酸中,非羟基氧原子数越大其酸性越强,硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸多,所以H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性,故答案为:硫酸分子中的非羟基氧原子数比亚硫酸多,硫酸中心原子硫价态高,易于电离出H+;
(5)Cu(CH3CN)4中的中心原子为Cu,配位数为4;配位体为CH3CN,其中σ键有3个C-H、1个C-C和1个C≡N,共5个σ键,只有C≡N中含有π键,有2个π键,σ键与π键个数之比5∶2,故答案为:4;5∶2;
(6)设晶胞的参数为dnm,该晶体储氢时,H2分子在晶胞的体心和棱心位置,则距离最近的两个H2分子之间的距离为晶胞面上对角线长度的一半,即anm=
×d nm,则d=
anm=
a×10-7cm,该晶胞中Mg原子个数是8、Fe原子个数=8×
+6×
=4,所以Mg、Fe原子个数之比为8∶4=2∶1,所以其化学式为Mg2Fe,该合金的密度为=
=
=
g/cm3,故答案为:
。
【题目】在一定温度下,10 mL 0.40 mol/L H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积(已折算为标准状况)如下表。
t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
V(O2)/mL | 0.0 | 9.9 | 17.2 | 22.4 | 26.5 | 29.9 |
下列叙述不正确的是(溶液体积变化忽略不计)( )
A. 0~6 min的平均反应速率:v(H2O2)≈3.3×10-2 mol/(L·min)
B. 6~10 min的平均反应速率:v(H2O2)<3.3×10-2 mol/(L·min)
C. 反应至6 min时,c(H2O2)=0.3 mol/L
D. 反应至6 min时,H2O2分解了50%