【題目】【化學—選修3:物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】CuSO4在活化閃鋅礦(主要成分是ZnS)方面有重要作用,主要是活化過程中生成CuS、Cu2S等一系列銅的硫化物活化組分。

(1)Cu2+基態(tài)的電子排布式可表示為 ;

(2)SO42-的空間構(gòu)型為 (用文字描述);中心原子采用的軌道雜化方式是 ;寫出一種與SO42-互為等電子體的分子的化學式: ;

(3)向CuSO4 溶液中加入過量NaOH溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考慮空間構(gòu)型,

[Cu(OH)4] 2-的結(jié)構(gòu)可用示意圖表示為

(4)資料顯示ZnS為難溶物,在活化過程中,CuSO4能轉(zhuǎn)化為CuS的原因是

(5)CuS比CuO的熔點 (填高或低),原因是 。

(6)閃鋅礦的主要成分ZnS,晶體結(jié)構(gòu)如下圖所示,其晶胞邊長為540.0pm,密度為________(列式并計算),a位置S2-離子與b位置Zn2+離子之間的距離為______________pm(列式表示)。

【答案】(1)1s22s22p63s23p63d9([Ar]3d9);(2)正四面體 ;sp3 ;CCl4SiCl4;

(3) ;

(4)在相同溫度下,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),或相同溫度下,CuS ZnS更難溶;

(5) ,CuO晶格能比CuS ;

(6)

【解析】

試題分析(1)Cu元素為29號元素,原子核外有29個電子核外電子排布:1s22s22p63s23p63d104s1,Cu2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d9

(2)SO42-的價電子對數(shù)=(6+2)/2=4,形成四條雜化軌道,S原子的雜化方式為sp3,形成四面體結(jié)構(gòu),價電子對數(shù)=孤電子對數(shù)+配位原子數(shù),可知孤電子對數(shù)為0,所以為正四面體結(jié)構(gòu);具有相同原子數(shù)和價電子數(shù)的微粒互稱為等電子體,所以與SO42-互為等電子體的微粒有SiCl4等;

(3) [Cu(OH)4]2-中與Cu2+與4個OH-形成配位鍵,可表示為

(4)由沉淀轉(zhuǎn)化原理可知溶度積大的沉淀轉(zhuǎn)化為溶度積小的沉淀容易實現(xiàn),在相同溫度下,Ksp(CuS)<Ksp(ZnS),所以ZnS能轉(zhuǎn)化為CuS;

(5)離子晶體中離子半徑越小,離子所帶電荷越多,離子鍵越強,晶格能越大,熔點越高,CuS與CuO中O2-比S2-半徑小,所以CuO的熔點比CuS高;

(6)黑球全部在晶胞內(nèi)部,該晶胞中含有黑球個數(shù)是4,白球個數(shù)=1/8×8+1/2×6=4,ρ=(M/NA)/V=[4×(65+32)/ 6.02×1023]/ 540×1010=4.1g/(cm)3,每個黑色小球連接4個白色小球,構(gòu)成正四面體結(jié)構(gòu),白球和黑球之間的夾角為109°28′,兩個白球之間的距離=270×21/2pm,設(shè)S2-離子與Zn2+離子之間的距離為x,2x2-2x2cos109°28′=(270×21/22,x=pm

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】【化學物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】原子序數(shù)依次增大的AB、C、DE、F六種元素。其中A的基態(tài)原子有3個不同的能級,各能級中的電子數(shù)相等;C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子的相同;D為它所在周期中原子半徑最大的主族元素;EC位于同一主族,F的原子序數(shù)為29。

1F原子基態(tài)的外圍核外電子排布式為

2)在A、B、C三種元素中,第一電離能由小到大的順序是 (用元素符號回答)。

3)元素B的簡單氣態(tài)氫化物的沸點 (高于,低于)元素A的簡單氣態(tài)氫化物的沸點,其主要原因是 。

4)由A、B、C形成的離子CABAC2互為等電子體,則CAB的結(jié)構(gòu)式為

5)在元素AE所形成的常見化合物中,A原子軌道的雜化類型為 。

6)由B、C、D三種元素形成的化合物晶體的晶胞如圖所示,則該化合物的化學式為

7FC在加熱條件下容易轉(zhuǎn)化為F2C,從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋原因 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】錳是一種銀白色的脆性金屬,強度不如鐵,但把錳加到鋼鐵中,竟然能使鋼鐵的強度提高48倍,而且還提高了鋼的耐磨性,所以錳鋼在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及國防建設(shè)中有著廣泛的用途

用陰離子膜電解法的新技術(shù)從含有MnCO3、MnO2FeCO3、SiO2、Al2O3等成分的錳礦石中提取金屬錳,其工藝流程如下

已知FeCO3、MnCO3難溶于水.

1設(shè)備1中反應后,濾液1里錳元素只以Mn2+的形式存在,且濾渣1中也無MnO2.則濾渣1的主要成分是_________(填化學式)

2設(shè)備1中發(fā)生氧化還原反應的離子方程式是_________。

3設(shè)備2中加足量雙氧水的作用是_________。設(shè)計實驗方案檢驗濾液2中是否存在Fe2+:_________。

4設(shè)備4中加入過量氫氧化鈉溶液,沉淀部分溶解.用化學平衡移動原理解釋原因:_________。

5設(shè)備3中用陰離子膜法提取金屬錳的電解裝置如圖:

電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向,則A電極是直流電源的_________極。實際生產(chǎn)中,陽極以稀硫酸為電解液,其電極反應式為_________

該工藝之所以采用陰離子交換膜,是為了防止Mn2+進入陽極區(qū)發(fā)生副反應生成MnO2造成資源浪費,寫出該副反應的電極反應式_________。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請回答下列問題:

(1)FeCl3凈水的原理是 。FeCl3 溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示) 。

(2)為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 廢液得到FeCl3。

①若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl)=5.3×10-2mol·L-1,則該溶液的PH約為

②完成NaClO3 氧化FeCl2 的離子方程式:

(3)FeCl3 在溶液中分三步水解

Fe3++H2O Fe(OH)2++H K1

Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H K2

Fe(OH)++H2OFe(OH)3+H K3

以上水解反應的平衡常數(shù)K1、K2、K3由大到小的順序是 。

通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氧化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+

欲使平衡正向移動可采用的方法是(填序號) 。

a.降溫 b.加水稀釋

c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3

室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是 。

(4)天津某污水處理廠用氯化鐵凈化污水的結(jié)果如下圖所示。由圖中數(shù)據(jù)得出每升污水中投放聚合氯化鐵[以Fe(mg·L-1)表示]的最佳范圍約為 mg·L-1。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一銅空氣燃料電池容量高、成本低,具有廣闊的發(fā)展前景。該電池通過一種復雜的銅腐蝕現(xiàn)象產(chǎn)生電能,其中放電過程為2Li+Cu2O+H2O==2Cu+2Li+2OH,下列說法不正確的是

A. 放電時,Li透過固體電解質(zhì)向Cu極移動

B. 放電時,正極的電極反應式為O2+2H2O+4e==4OH

C. 通空氣時,銅被腐蝕,表面產(chǎn)生Cu2O

D. 整個反應過程中,氧化劑為O2

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分別代表某一化學元素。

1)下列______(填寫編號)組元素的單質(zhì)可能都是電的良導體。

a、c、h b、g、k c、hl d、ef

2)如果給核外電子足夠的能量,這些電子便會擺脫原子核的束縛而離去。核外電子離開該原子或離子所需要的能量主要受兩大因素的影響:

a.原子核對核外電子的吸引力 b.形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的傾向

下表是一些氣態(tài)原子失去核外不同電子所需的能量(kJ·mol1)

X

Y

失去第一個電子

519

502

580

失去第二個電子

7 296

4 570

1 820

失去第三個電子

11 799

6 920

2 750

失去第四個電子

9 550

11 600

①通過上述信息和表中的數(shù)據(jù)分析,為什么鋰原子失去核外第二個電子時所需的能量要遠遠大于失去第一個電子所需的能量?__________________________________________。

②表中X可能為以上13種元素中的________(填寫字母)元素。用元素符號表示Xj形成化合物的化學式_________。

Y是周期表中的______族元素。

④以上13種元素中,______(填寫字母)元素原子失去核外第一個電子所需要的能量最多。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】乙苯是一種用途廣泛的有機原料,可制備多種化工產(chǎn)品。

()制備苯乙烯(原理如反應I所示):

1工業(yè)上,在恒壓設(shè)備中進行反應I時,常在乙苯蒸氣中通入一定量的水蒸氣。用化學平衡理論解釋通入水蒸氣的原因為

2從體系自由能變化的角度分析,反應I____(高溫低溫)下有利于其自發(fā)進行。

()制備α-氯乙基苯(原理如反應II所示):

3T℃時,向10 L恒容密閉容器中充2mol乙苯(g)2 mol Cl2(g)發(fā)生反應,5 min時達到平衡,乙苯和Cl2、α-氯乙基苯和HC1的物質(zhì)的量濃度(c)隨時間(t)變化的曲線如圖l所示:

①0—5 min內(nèi),以HC1表示的該反應速率v(HCl)=____ 。

②T℃時,該反應的平衡常數(shù)K=____ 。

③6 min時,改變的外界條件為________。

④10 min時,保持其他條件不變,再向容器中充1mol乙苯、1 mol Cl2、1 mol α-氯乙基苯 和l mol HCl,12 min時達到新平衡。在圖2中畫出10-12 min,Cl2HCl的濃度變化曲線(曲線上標明Cl2HCl);0—5 min0—12 min時間段,Cl2的轉(zhuǎn)化率分別用α1、α2 表示,則αl α2(“>”、“<”“=”)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】化學——選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(Cr)位于第四周期B族,主要化合價:+2、+3、+6,單質(zhì)硬度大,耐腐蝕,是重要的合金材料。

(1)基態(tài)鉻原子的價電子排布圖:____________________,CrO2Cl2常溫下為深紅色液體,能與CCl4、CS2等互溶,據(jù)此可判斷CrO2Cl2晶體類型是________,溶劑CCl4、CS2中的碳原子雜化類型分別是___________、_____________。

(2)CrCl3·6H2O實際上是配合物,配位數(shù)為6,其固體有三種顏色,其中一種淺綠色固體與足量硝酸銀反應時,1 mol 固體可生成2 mol氯化銀沉淀

則這種淺綠色固體中陽離子的化學式:_____________。

(3)某鑭(La)鉻(Cr)型復合氧化物具有巨磁電阻效應,晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示

則其化學式為_________。

工業(yè)上用共沉淀法制備該晶體,以硝酸鉻、硝酸鑭[La(NO33]等金屬硝酸鹽為原料,以濃氨水為沉淀劑。反應的化學方程式為_________________________________________。

NH3空間構(gòu)型為________。

該晶體中距離氧原子最近的鑭原子有________個;若最近的氧原子核間距為a pm,組成物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為b g·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則晶體密度的表達式為____________g·cm-3。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】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。某課題組模擬地下水脫氮過程,利用如下裝置探究Fe粉和KNO3溶液反應及相關(guān)因素對脫氮速率的影響。

實驗過程如下:

原料預處理:先用0.1mol·L-1H2SO4洗滌Fe粉,然后用蒸餾水洗滌至中性;將0.01mol/L KNO3溶液的pH調(diào)至2.5;打開彈簧夾,緩慢通入N2,并保持后續(xù)反應均在N2氛圍中進行;

加入KNO3酸性溶液100mL,一段時間后鐵粉部分溶解,溶液逐漸變?yōu)闇\綠色;待鐵粉不再溶解,靜置后發(fā)現(xiàn),剩余固體表面有少量白色物質(zhì)附著;

過濾剩余固體時,表面的白色物質(zhì)變?yōu)榧t褐色;

檢測到濾液中存在NO3、NH4+、Fe2+。

(1)步驟中用0.1mol L-1H2SO4洗滌Fe粉的目的是 ,通入N2并保持后續(xù)反應均在N2氛圍中進行的目的是 。

(2)白色物質(zhì)是 ,用化學方程式解釋其變?yōu)榧t褐色的原因: 。

(3)用K3[Fe(CN)6]檢驗濾液中Fe2+ 的實驗方案是

(4)取少量濾液,向其中加入幾滴KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象;再加入幾滴稀硫酸,溶液呈紅色。溶液變成紅色的原因是 。

(5)該課題組對影響脫氮速率的因素提出了如下假設(shè),請你完成假設(shè)二和假設(shè)三:

假設(shè)一:溶液的pH;假設(shè)二:____________________;假設(shè)二:____________________;

設(shè)計實驗驗證上述假設(shè)一,請完善實驗步驟及結(jié)論。(已知:溶液中的NO3濃度可用離子色譜儀測定)

實驗步驟:

.分別取 的KNO3溶液于不同的試管中;

.調(diào)節(jié)溶液呈酸性且pH各不相同,并通入N2

.分別向上述溶液中加入足量等質(zhì)量的同種鐵粉;

.用離子色譜儀測定相同時間內(nèi)各溶液中NO3濃度。

實驗結(jié)論: 。

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