题目内容
【题目】Cu2O广泛应用于太阳能电池领域。以CuSO4、NaOH和抗坏血酸为原料,可制备Cu2O。
(1)在基态Cu2+核外电子中,M层的电子运动状态有_________种。
(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,[Cu(OH)4]2-中的配位原子为_____(填元素符号)。
(3)[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为________。
(4)抗坏血酸的分子结构如图1所示,分子中碳原子的轨道杂化类型为________;推测抗坏血酸在水中的溶解性:________(填“难溶于水”或“易溶于水”)。
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(5)一个Cu2O晶胞(如图2)中,Cu原子的数目为________。
(6)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=1959kJ/mol,INi=1753kJ/mol,ICu>INi的原因是_________________________________。
【答案】17 O 平面正方形 sp3、sp2 易溶于水 4 金属 铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子
【解析】
根据Cu2+的核外电子排布式,求出M层上的电子数,判断其运动状态种数;根据配位键形成的实质,判断配原子;根据[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl取代,能得到两种不同结构的产物,判断其空间构型;根据抗坏血酸的分子结构,求出价层电子对数,由价层电子对互斥理论,判断碳原子杂化类型;由均摊法求出原子个数比,根据化学式判断Cu原子个数;根据外围电子排布,判断失电子的难易,比较第二电离能的大小。
(1)Cu元素原子核外电子数为29,其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1,Cu原子失去4s、3d能级的1个电子形成Cu2+,Cu2+的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d9,M层上还有17个电子,其运动状态有17种;答案为17。
(2)Cu2+与OH-反应能生成[Cu(OH)4]2-,该配离子中Cu2+提供空轨道、O原子提供孤电子对形成配位键,所以配原子为O;答案为O。
(3)[Cu(NH3)4]2+中形成4个配位键,具有对称的空间构型,可能为平面正方形或正四面体,若为正四面体,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,只有一种结构,所以应为平面正方形;答案为平面正方形。
(4)该分子中亚甲基、次亚甲基上C原子价层电子对个数都是4,连接碳碳双键和碳氧双键的C原子价层电子对个数是3,根据价层电子对互斥理论判断该分子中碳原子的轨道杂化类型,前者为sp3杂化、后者为sp2杂化;抗坏血酸中羟基属于亲水基,能与水分子形成氢键,所以抗坏血酸易溶于水;答案为sp3、sp2;易溶于水;
(5)该晶胞中白色球个数=8×
+1=2、黑色球个数为4,则白色球和黑色球个数之比=2:4=1:2,根据其化学式知,白色球表示O原子、黑色球表示Cu原子,则该晶胞中Cu原子数目为4;答案为4。
(6)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,呈全充满状态,比较稳定,Ni+的外围电子排布为3d84s1,Cu+失去电子是3d10上的,Cu+的核外电子排布稳定,失去第二个电子更难,Ni+失去电子是4s上的,比较容易,第二电离能就小,因而元素铜的第二电离能高于镍的第二电离能;答案为金属,Cu+电子排布呈全充满状态,比较稳定,失电子需要能量高,第二电离能数值大。
【题目】有机物A可由葡萄糖发酵得到,也可从酸牛奶中提取。纯净的A为无色黏稠液体,易溶于水。为研究A的组成与结构,进行了如下实验:
实验步骤 | 实验结论 |
(1)称取A4.5g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 | A的相对分子质量为:___。 |
(2)将此4.5gA在足量纯O2中充分燃烧,并使其产物依次缓缓通过浓硫酸、碱石灰,发现两者分别增重2.7g和6.6g。 | A的分子式为:___。 |
(3)另取A4.5g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成1.12LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成1.12LH2(标准状况)。 | 写出A中含有的官能团___、__。 |
(4)A的核磁共振氢谱如图: | 综上所述,A的结构简式为___。 |
【题目】(1)氨是最重要的氮肥,是产量最大的化工产品之一。在1L密闭容器中,起始投入4mol N2和6mol H2在一定条件下生成NH3,平衡时仅改变温度测得的数据如表所示 (已知:T1<T2)
温度 | 平衡时NH3的物质的量/mol |
T1 | 3.6 |
T2 | 2 |
①则K1_______K2 (填“>”、“<”或“=”),原因:__________。
②在T2下,经过10s达到化学平衡状态,则平衡时H2的转化率为______________。若再同时增加各物质的量为1mol,则该反应的速率v正_____v逆(>或=或<),平衡常数将______(填“增大”、“减小”或“不变)。
(2)一定温度下,将3mol A气体和1mol B气体通入一容积固定为2L的密闭容器中,发生如下反应:
3A(g)+B(g)
xC(g),请填写下列空白:
①反应1min时测得剩余1.8mol A,C的浓度为0.4 mol/L,则1min内B的反应速率为______,x为_______。
②若混合气体起始压强为P0,10min后达平衡,容器内混合气体总压强为P,用P0、P来表示达平衡时反应物A的转化率a(A)为__________。
③能够说明该反应达到平衡的标志是___________。
A 容器内混合气体的密度保持不变
B v(A)=3v(B)
C A、B的浓度之比为3:1
D 单位时间内消耗3 n molA的同时生成n mol B
E 体系的温度不再变化