20.CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化劑、顏料、防腐劑和消毒劑等.已知:
①CuCl可以由CuCl2用適當?shù)倪原劑如SO2、SnCl2等還原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O═2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl+SnCl2═2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液與乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)可形成配離子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的簡寫):

請回答下列問題:
(1)配離子[Cu(En)2]2+的中心原子基態(tài)外圍電子排布式為3d9,H、N、O三種元素的電負性由大到小的順序是O>N>H;
(2)SO2分子的空間構(gòu)型為V型;
(3)乙二胺分子中氮原子軌道的雜化類型為sp3雜化,乙二胺和三甲胺[N(CH33]均屬于胺,但乙二胺比三甲胺的沸點高的多,原因是乙二胺分子之間可以形成氫鍵,三甲胺分子之間不能形成氫鍵.
(4)如圖1配離子[Cu(En)2]2+的配位數(shù)為4,該微粒含有的微粒間的作用力類型有ABD(填字母);
A.配位鍵      B.極性鍵    C.離子鍵      D.非極性鍵E.氫鍵        F.金屬鍵
(5)CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示,其中Cl-的配位數(shù)(即與Cl-最近距離的Cu+的個數(shù))為4.

分析 (1)根據(jù)核外電子排布規(guī)律書寫Cu原子的核外電子排布式,電子按能層高低進行失去,進而書寫Cu2+的外圍電子排布式;
同周期自左而右,電負性增大,據(jù)此判斷O、N元素的電負性,H元素與O、N元素化合時,表現(xiàn)正化合價,H元素的電負性比O、N元素;
(2)SO2分子的中心原子S原子的雜化軌道數(shù)為3,采取sp2雜化,含有1對孤對電子對,為V型結(jié)構(gòu);
(3)乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N原子呈3個σ鍵,含有1對孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3雜化;
乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)分子之間可以形成氫鍵,但三甲胺[N(CH33]分子之間不能形成氫鍵;
(4)由圖1可知配離子[Cu(En)2]2+的配位數(shù)為4,離子中存在配位鍵、C-N鍵、C-H鍵、N-H鍵、C-C鍵,據(jù)此判斷離子化學鍵類型;
(5)由CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,每個Cu+周圍有4個Cl-,故每個Cl-周圍有4個Cu+

解答 解:(1)Cu原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d104s1,故Cu2+的外圍電子排布式為3d9;
同周期自左而右,電負性增大,電負性O>N,H元素與O、N元素化合時,H元素表現(xiàn)正化合價,H元素的電負性比O、N元素小,故電負性O>N>H;
故答案為:3d9;O>N>H;
(2)SO2分子的中心原子S原子的雜化軌道數(shù)為$\frac{6}{2}$=3,采取sp2雜化,含有1對孤對電子對,故SO2為V型結(jié)構(gòu);
故答案為:V型;
(3)乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)中N原子呈3個σ鍵,含有1對孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,采取sp3雜化;
乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)分子之間可以形成氫鍵,三甲胺[N(CH33]分子之間不能形成氫鍵,故乙二胺的沸點較高;
故答案為:sp3雜化;乙二胺分子之間可以形成氫鍵,三甲胺分子之間不能形成氫鍵;
(4)由圖1可知配離子[Cu(En)2]2+的配位數(shù)為4;
離子中存在配位鍵、C-N鍵、C-H鍵、N-H鍵、C-C鍵,其中C-N鍵、C-H鍵、N-H鍵為極性鍵,C-C鍵為非極性鍵,故離子含有配位鍵、極性鍵、非極性鍵,故選ABD;
故答案為:4;ABD;
(5)由CuCl的晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,每個Cu+周圍有4個Cl-,故每個Cl-周圍有4個Cu+;故答案為:4.

點評 本題考查核外電子排布規(guī)律、電負性、雜化軌道、分子空間結(jié)構(gòu)、氫鍵與化學鍵、晶胞等,綜合性較大,難度中等,是對知識的綜合運用,需要學生具備扎實的基礎與分析問題解決問題的能力.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.化學小組采用類似制乙酸乙酯的裝置(如下圖),用環(huán)己醇制備環(huán)己烯.

已知:
密度(g/cm3熔點(℃)沸點(℃)溶解性
環(huán)己醇0.9625161能溶于水
環(huán)己烯0.81-10383難溶于水
(1)制備粗品
將12.5mL環(huán)己醇加入試管A中,再加入1mL濃硫酸,搖勻后放入碎瓷片(防止爆沸),緩慢加熱至反應完全,在試管C內(nèi)得到環(huán)己烯粗品.
①導管B除了導氣外還具有的作用是冷凝.
②試管C置于冰水浴中的目的是防止環(huán)己烯的揮發(fā).
(2)制備精品
①環(huán)己烯粗品中含有環(huán)己醇和少量酸性雜質(zhì)等.加入飽和食鹽水,振蕩、靜置、分層,環(huán)己烯在上層(填“上”或“下”),分液后用C(填入編號)洗滌.
A.KMnO4溶液         B.稀H2SO4C.Na2CO3溶液
②再將環(huán)己烯按上圖裝置蒸餾,冷卻水從g口進入(填“g”或“f”).蒸餾時要加入生石灰,其目的是除去水分.
③收集產(chǎn)品時,控制的溫度應在83℃左右,實驗制得的環(huán)己烯精品質(zhì)量低于理論產(chǎn)量,可能的原因是C.
A.蒸餾時從70℃開始收集產(chǎn)品
B.環(huán)己醇實際用量多了
C.制備粗品時環(huán)己醇隨產(chǎn)品一起蒸出
(3)以下區(qū)分環(huán)己烯精品和粗品的方法,合理的是BC.
A.分別加入酸性高錳酸鉀溶液
B.分別加入用金屬鈉
C.分別測定沸點.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

11.酚醛樹脂(phenolic resin)是人類合成的第一種高分子材料,至今仍被廣泛使用.某;瘜W興趣小組的同學通過下列方法在實驗室制備酚醛樹脂:
Ⅰ稱取50.0 g苯酚晶體置于一大試管中,再在大試管加入35.4 mL 40%的福爾馬林溶液(密度:1.06 g/mL)和少量濃鹽酸.
Ⅱ?qū)⑸鲜龃笤嚬苤糜谌缟蠄D所示的裝置,沸水加熱30~45min.
Ⅲ將試管中生成的白色略帶紅色的樹脂全部取出,用蒸餾水洗泡5分鐘后,晾干、稱重,得線型酚醛樹脂50.0 g.
請回答下列問題:
(1)寫出合成酚醛樹脂的化學方程式
(2)苯酚在常溫下是無色晶體,不易從試劑瓶中取出.實驗時可采取用玻璃棒將試劑瓶中苯酚晶體輕輕搗碎,再用藥匙取出(或先把裝有苯酚的試劑瓶放在60~70℃的熱水中,使晶體融化,再用長滴管吸出)的方法取出苯酚.取用苯酚時若不小心將苯酚沾到皮膚上,應采取的措施是立即用酒精擦洗干凈.
(3)本實驗所采用的加熱方法稱為水浴加熱.除本實驗外,請再舉出一例采用該方法加熱的實驗銀鏡反應.
(4)裝置中長導管的作用是冷凝回流,提高反應產(chǎn)率.
(5)純凈的酚醛樹脂為白色固體,但本實驗中得到的酚醛樹脂略帶紅色,原因是未反應的苯酚被氧化所至.實驗結(jié)束后清洗大試管的方法是加入少量的乙醇浸泡幾分鐘后再清洗.
(6)本實驗中酚醛樹脂的產(chǎn)率為94.3%.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.下列敘述中,正確的是( 。
A.在多電子的原子里,能量高的電子通常在離核近的區(qū)域內(nèi)活動
B.核外電子只有排滿了M層后才排N層
C.兩種微粒,若核外電子排布完全相同,則其化學性質(zhì)一定相同
D.化學反應的過程,本質(zhì)上是舊化學鍵斷裂和新化學鍵形成的過程

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.表示一個原子的M層上有10個電子,可以寫成( 。
A.3s23p63d2B.2d10C.3s23p64s2D.3s23p33d5

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

5.地下水中硝酸鹽造成的氮污染已成為一個世界性的環(huán)境問題.文獻報道某課題組模擬地下水脫氮過程,利用Fe粉和KNO3溶液反應,探究脫氮原理及相關因素對脫氮速率的影響.
(1)實驗前:①先用0.1mol•L-1H2SO4洗滌Fe粉,其目的是去除鐵粉表面的氧化物等雜質(zhì),然后用蒸餾水洗滌至中性;
②將KNO3溶液的pH調(diào)至2.5;
③為防止空氣中的O2對脫氮的影響,應向KNO3溶液中通入N2(寫化學式).
(2)如圖表示足量Fe粉還原上述KNO3溶液過程中,測出的溶液中相關離子濃度、pH隨時間的變化關系(部分副反應產(chǎn)物曲線略去).請根據(jù)圖中信息寫出t1時刻前該反應的離子方程式4Fe+NO3-+10H+═4Fe2++NH4++3H2O.t1時刻后,該反應仍在進行,溶液中NH4+的濃度在增大,F(xiàn)e2+的濃度卻沒有增大,可能的原因是生成的Fe2+水解.
(3)該課題組對影響脫氮速率的因素提出了如下假設,請你完成假設二和假設三:
假設一:溶液的pH;
假設二:溫度;
假設三:鐵粉顆粒大小;
…..
(4)請你設計實驗驗證上述假設一,寫出實驗步驟及結(jié)論.(已知:溶液中的NO3-濃度可用離子色譜儀測定)
實驗步驟及結(jié)論:①分別取等體積、等濃度的KNO3溶液于不同的試管中;
②調(diào)節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2
③分別向上述溶液中加入足量等質(zhì)量的同種鐵粉;
④用離子色譜儀測定相同反應時間時各溶液中NO3-的濃度;
若pH不同的KNO3溶液中,測出的NO3-的濃度不同,表明pH對脫氮速率有影響,否則無影響.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

12.已知汽車尾氣無害化處理反應為2NO(g)+2CO(g)?N2(g)+2CO2(g).下列說法不正確的是(  )
A.汽車尾氣中有毒的NO和CO氣體經(jīng)充分反應后,理論上可完全轉(zhuǎn)化為N2和CO2
B.使用高效催化劑可有效增大正反應速率
C.反應達到平衡后,NO的反應速率保持恒定
D.單位時間內(nèi)CO和CO2減少的物質(zhì)的量相等時,反應達到平衡

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.從野菊花中可以提取一種具有降壓、抗腫瘤作用的有機物綠原酸M,利用綠原酸M可合成兩種醫(yī)藥中間體C和E,其合成路線如圖甲(部分反應條件未注明):
已知:R-CH=CH-R$→_{②Zn、H_{2}O}^{①O_{3}}$2R-CHO
(1)1molM最多能與4molNaOH反應;②
(2)B中含氧官能團的名稱是醚鍵和羧基,C是一種芳香族化合物,其結(jié)構(gòu)簡式為
(3)由D生成E的化學方程式為__,反應類型是消去反應;
(4)E的同分異構(gòu)體中含有苯環(huán)且遇氯化鐵溶液顯紫色,其中核磁共振氫譜為4組峰,且面積比為2:2:1:1的結(jié)構(gòu)簡式是 (其中任一種);(任寫一種)
(5)由乙苯經(jīng)如圖乙步驟可合成苯甲醇:反應I所選用的試劑和反應條件為氯氣、光照,如果F分子中不存在甲基,則反應2方程式為

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

10.某化學興趣小組在學習“硫酸鹽的某些性質(zhì)和用途”中,進行了如下實驗探究:用KHSO4 制取H2O2并測其質(zhì)量分數(shù).
查閱資料得知:工業(yè)上用電解KHSO4飽和溶液可制取一定濃度的H2O2溶液.該興趣小組進行下列實驗測定H2O2的質(zhì)量分數(shù).已知:2MnO${\;}_{4}^{-}$+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2
操作①:取5.00mLH2O2溶液(密度為1.00g•mL-1)置于錐形瓶中加水稀釋,再加稀硫酸酸化;
操作②:用0.100 0mol•L-1 KMnO4溶液滴定;
操作③:用同樣方法滴定,4次消耗KMnO4溶液的體積分別為20.00mL、19.98mL、20.02mL、22.00mL.
請回答下列問題:
(1)操作②中,開始滴入KMnO4溶液時反應速率很慢,隨著KMnO4溶液滴入反應速率顯著加快(溶液溫度無明顯變化),最有可能的原因是反應中生成的Mn2+具有催化作用.
(2)滴定時盛裝KMnO4溶液應選取的儀器是C(填序號).
A.50mL酸式滴定管 B.50mL堿式滴定管
C.25mL酸式滴定管 D.25mL堿式滴定管
(3)在上述實驗中,下列操作會造成測定結(jié)果偏高的有AD(填序號).
A.錐形瓶用待測液潤洗
B.量取H2O2溶液的滴定管用蒸餾水洗凈,未用H2O2溶液潤洗
C.滴定速度過快,又未搖勻,停止滴定后發(fā)現(xiàn)紫紅色褪去
D.滴定前讀數(shù)時平視,滴定終點讀數(shù)時仰視
(4)分析數(shù)據(jù),計算H2O2溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為3.40%(保留三位有效數(shù)字).

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