A.【物质结构与性质】
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2,可通过下列反应制备:
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
(1)写出基态Cu2+的核外电子排布式 ▲ ,上述方程式中涉及到的N、O元素第一电离能由小到大的顺序为 ▲ 。
(2)PO43-的空间构型是 ▲ 。
(3)与NH3互为等电子体的分子、离子有 ▲ 、 ▲ (各举一例)。
(4)氨基乙酸铜的分子结构如图,碳原子的杂化方式为 ▲ 。
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(5)在硫酸铜溶液中加入过量KCN,生成配合物[Cu(CN)4]2-,则1 mol [Cu(CN)4]2-中含有的ơ键的数目为 ▲ 。
(6)Cu元素与H元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如右图所示。则该化合物的化学式为 ▲ 。
B.【实验化学】
工业上用异丙苯氧化法合成苯酚,其生产流程如下图:
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有关物质的性质如下表:
| 物质 | 沸点 | 溶解性 | 主要化学性质 |
| 异丙苯 | 152.4℃ | 不溶于水,易溶于酒精。 | 可被强氧化剂氧化 |
| 苯酚 | 181.8℃ | 微溶于冷水,易溶于热水和酒精等有机溶剂。 | 易被氧化 |
| 丙酮 | 56.2℃ | 易溶于水和有机溶剂 | 不易被氧化 |
(1)检验有机相中是否含有水的方法是 ▲ ;
(2)“操作2”的名称是 ▲ ;
(3)丙酮中常含有苯酚和异丙苯中的一种或者两种有机物杂质,某同学做了如下检验。
| 检验项目 | 实验方案 |
| 检验丙酮中一定存在有机杂质的方法是 ▲ | A. 酸性KMnO4溶液,加热 B. 乙醇,溶解 C. NaOH溶液(酚酞),加热 |
| 检验丙酮中一定含有苯酚的方案是: | 取少许待测液置于试管中,滴加1~2滴FeCl3溶液。预期的实验现象和结论是 ▲ 。 |
(4)为测定某工厂排放的污水中苯酚的含量,进行如下实验:取污水试样10.00mL加水稀释至100mL,加入10.0mL一定浓度的KBrO3和KBr的混合溶液,立即加入5mL盐酸,摇匀后加入1gKI固体(足量),再摇匀,放置5min。用0.01000mol/LNa2S2O3标准溶液滴定至淡黄色,加入1mL淀粉溶液,继续滴定至蓝色刚好褪去,用去Na2S2O3标准溶液14.46mL。同时以水代替污水试样做对比实验,用去Na2S2O3标准溶液38.46 mL。已知上述实验中发生的反应有:
KBrO3+5KBr+6HCl=3Br2+3H2O+6KCl 2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI
则此污水中苯酚的含量(以mg/L表示) ▲ 。
利用硫酸渣(主要含Fe2O3、SiO2、Al2O3、MgO等杂质)制备氧化铁的工艺流程如下:
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(1)“酸浸”中硫酸要适当过量,目的是 ▲ 。
(2)“还原”是将Fe3+转化为Fe2+,同时FeS2被氧化为SO42-,该反应的离子方程式为 ▲ 。
(3)为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe3+的量以控制加入FeS2的量。实验步骤为:准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中,加入HCl、稍过量SnCl2,再加HgCl2除去过量的SnCl2,以二苯胺磺酸钠为指示剂,用K2Cr2O7标准溶液滴定。有关反应的化学方程式如下:
2Fe3++Sn2++6Cl—=2Fe2++SnCl62—
Sn2++4Cl—+2HgCl2=SnCl62-+Hg2Cl2↓
6Fe2++Cr2O72—+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O
滴定时,K2Cr2O7标准溶液应盛放在 ▲ 滴定管中(填“酸式”、“碱式”);若不加HgCl2,则测定的Fe3+量 ▲ (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。
(4)①可选用 ▲ (填试剂)检验滤液中含有Fe3+。产生Fe3+的原因是 ▲ (用离子方程式表示)。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表:
| 沉淀物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Fe(OH)2 | Mg(OH)2 | Mn(OH)2 |
| 开始沉淀 | 2.7 | 3.8 | 7.5 | 9.4 | 8.3 |
| 完全沉淀 | 3.2 | 5.2 | 9.7 | 12.4 | 9.8 |
实验可选用的试剂有:稀硝酸、Ba(NO3)2溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液,要求制备过程中不产生有毒气体。请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤:
a.氧化: ▲ 。
b.沉淀: ▲ 。
c.分离,洗涤。
d.烘干,研磨。