题目内容
【题目】自然界中存在大量的金属元素和非金属元素,它们在工农业生产中有着广泛的应用。
(1)纳米氧化亚铜(Cu2O)是一种用途广泛的光电材料,已知高温下Cu2O比CuO稳定。
①画出基态Cu原子的价电子轨道排布图____________;
②从核外电子排布角度解释高温下Cu2O比CuO更稳定的原因____________。
(2)CuSO4溶液常用作农药、电镀液等,向CuSO4溶液中滴加足量浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4·H2O晶体。
①Cu(NH3)4SO4·H2O晶体中存在的化学键有____________(填字母序号)。
a.离子键 b.极性键 c.非极性键 d.配位键
②SO42—的立体构型是____________,其中S原子的杂化轨道类型是____________。
③已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是__________________。
(3)NaCl和MgO都属于离子化合物,NaCl的熔点为801.3℃,MgO的熔点高达2800℃。造成两种晶体熔点差距的主要原因是____________。
(4)合成氨工业中,原料气(N2、H2及少量CO、NH3的混合气)在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜(I)溶液来吸收原料气体中的CO(Ac-代表CH3COO-),该反应是:
[Cu(NH3)2]Ac+CO+NH3
[Cu(NH3)3CO]Ac(醋酸羰基三氨合铜)(I) △H<0
①C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为____________;
②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中心原子的配位数为_________。
(5)铜的化合物种类很多,右图是氯化亚铜的晶胞结构,已知晶胞的棱长为a cm,则氯化亚铜密度的计算式为:ρ=____________g/cm3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
![]()
【答案】
亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态 a、b、d 正四面体 sp3 NH3中的N原子带负电性,易与Cu2+结合,NF3的N原子带正电性,与带正电的Cu2+相互排斥,难以结合。 MgO晶体所含离子半径小,离子电荷数多,晶格能大 C <O <N 4 略
【解析】(1)①Cu的核外价电子排布为3d104s1,故价电子轨道排布图为
。②亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态,所以导致高温下Cu2O比CuO更稳定;(2)①根据化学式Cu(NH3)4SO4·H2O可判断晶体中存在的化学键有离子键,极性键和配位键,答案选a、b、d;②SO42-中S原子的价层电子对数是4,且不存在孤对电子,为sp3杂化,立体构型为正四面体;③由于NH3中的N原子带负电性,易与Cu2+结合,NF3的N原子带正电性,与带正电的Cu2+相互排斥,因此难以结合。(3)由于MgO晶体所含离子半径小,离子电荷数多,晶格能大,所以氧化镁的熔点远高于氯化钠的熔点。(4)①同周期自左向右第一电离能逐渐增大,但N元素的2p轨道电子处于半充满状态,稳定性强,所以C、N、O三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N;②配合物[Cu(NH3)3CO]Ac中配体是氨气和CO,所以中心原子的配位数为4;(5)根据氯化亚铜的晶胞结构可知两种微粒的个数均是4个,已知晶胞的棱长为a cm,则氯化亚铜密度的计算式为ρ=
g/cm3(用NA表示阿伏加德罗常数)。
【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为无色粘稠液体,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 | 解 释 或 实 验 结 论 |
(1)称取A 9.0g,升温使其汽化,测其密度是相同条件下H2的45倍。 | 试通过计算填空: |
(2)将此9.0gA在足量纯O2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5.4g和13.2g。 |
|
(3)另取A 9.0g,跟足量的NaHCO3粉末反应,生成2.24LCO2(标准状况),若与足量金属钠反应则生成2.24LH2(标准状况)。 | (3)用结构简式表示A中含有的官能团: |
(4)A的核磁共振氢谱如下图: | (4)A中含有 种氢原子。 |
(5)综上所述,A的结构简式 。 | |