题目内容
【化学选修3:物质结构与性质】(15分)
(1)美国化学家鲍林教授具有独特的化学想象力:只要给他物质的分子式,他就能大体上想象出这种物质的分子结构模型。多核离子所带电荷可以认为是中心原子得失电子所致,根据VSEPR模型,下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是 。
A、NO2-和NH4+ B、H3O+和ClO3- C、NO3-和CO32- D、PO43-和SO42-
(2)铜、锌两种元素的第一电离能、第二电离能如表所示
电离能/kJ·mol-1 | I1 | I2 |
铜 | 746 | 1958 |
锌 | 906 | 1733 |
铜的第一电离能(I1)小于锌的第一电离能,而铜的第二电离能(I2)却大于锌的第二电离能,其主要原因是 。
(3)石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体。其结构如图:
![]()
有关说法正确的是
A、固态时,碳的各种单质的晶体类型相同 B、石墨烯中含有非极性共价键
C、从石墨中剥离石墨烯需要破坏化学键 D、石墨烯具有导电性
(4)最近科学家成功以CO2为原料制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以4个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限延伸结构,则该晶体中碳原子采用 杂化与周围氧原子成键;晶体中碳氧原子个数比为 ;碳原子数与C-O化学键数之比为 。
(5)已知钼(Mo)的晶胞为体心立方晶胞,钼原子半径为a pm,相对原子质量为M,以NA表示阿伏伽德罗常数的值,请写出金属钼密度的计算表达式 g/cm3。
(10分)某科研小组探究工业废Cu粉(杂质含有SiO2、Al2O3、Fe2O3中的一种或几种)的组成并制备少量CuSO4·5H2O,实现废物综合利用,实验过程如下:
过程Ⅰ:
![]()
(1)废Cu粉中一定含有的杂质是 (填化学式)。
(2)分别写出过程②发生反应的离子方程式 。
过程Ⅱ:
![]()
(3)综合过程Ⅰ、II,计算废Cu粉中各成分的质量之比是 (化为最简单整数比)。
过程Ⅲ:已知25℃时:
电解质 | Cu(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 |
溶度积(Ksp) | 2.2×10-20 | 8.0×10-16 | 4.0×10-38 |
开始沉淀时的pH | 5.4 | 6.5 | 3.5 |
完全沉淀时的pH | 6.4 | 9.6 | 4.0 |
(4)在Ⅱ中所得蓝色溶液中加入一定量的H2O2溶液,调节溶液的pH范围为 ,然后过滤、结晶,可得CuSO4·5H2O。
(5)下列与Ⅲ方案相关的叙述中,正确的是 (填字母)。
A.H2O2是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染
B.将Fe2+氧化为Fe3+的主要原因是Fe(OH)2沉淀比Fe(OH)3沉淀较难过滤
C.调节溶液pH选择的试剂可以是氢氧化铜或氧化铜
D.在pH>4的溶液中Fe3+一定不能大量存在