【题目】铜是人类知道最早的金属之一,也是广泛使用的第一种金属。回答下列问题:
(1)镍白铜(铜镍合金)可用于制作仿银饰品。第二电离能I2(Cu)______________Ⅰ2(Ni)(填“>"或 “<”),其原因为______________。
(2)向[Cu(NH3)2]Cl溶液中通入乙炔(C2H2)气体,可生成红棕色沉淀Cu2C2。
①C2H2分子中键与键的数目之比为______________;碳原子的杂化方式为______________。
②写出与Cu2C2中阴离子C22-互为等电子体的一种分子和一种离子______________。
(3)乙二胺(H2N-CH2CH2-NH2)易与Cu2+形成络合物用于Cu2+的定量测定。
①形成的络合物中提供孤对电子的原子为______________(填元素符号)。
②乙二胺中所含元素的电负性由大到小的顺序为______________;乙二胺在水中溶解度较大的原因为______________。
(4)铜与氧构成的某种化合物的立方晶胞如图a所示,图b是沿晶胞对角面取得的截图,晶胞中所有原子均在对角面上。氧原子的配位数为______________,若Cu原子之间最短距离为dpm,阿伏加德罗常数的值为NA,该晶体的密度为______________g·cm-3(列出计算式即可)。
【答案】> 失去的是全充满的 电子,失去的是 电子 3:2 (或 ); 乙二胺分子与水分子间形成氢键 4
【解析】
(1)因为 失去的第二个电子的是全充满的 电子,而镍失去的第二个电子是 电子,后者失去较前者容易,故I2(Cu)>I2(Ni)。
(2)① 键为 键, 键中一根为 键,剩余两根为 键,所以 中 键与 键的数目之比为 3:2;乙炔的空间构型是直线型,所以碳原子的杂化方式为 。
② 离子中含有 个原子、10个价电子,用“替代法”,与 互为等电子体的分子为 (或 ),离子为:。
(3)①配体为 (乙二胺),乙二胺中的 原子含有孤对电子,为络合物中的 提供孤对电子。
②乙二胺 分子中含有 、、 三种元素,根据电负性在周期表中的变化规律,、、 的电负性由大到小的顺序为:;乙二胺中含N—H键,乙二胺分子与水分子间形成氢键,所以乙二胺在水中溶解度较大。
(4)由题知,晶胞中所有原子均在对角面上,即图b所示,则8个O原子在晶胞的顶点、1个O原子在晶胞的体心,4个 原子在晶胞内,则晶胞中含有的 原子的个数为:,晶胞中含有的 原子的个数为4,该晶体的化学式为Cu2O,由图b可知 原子的配位数为 ;
每个晶胞的质量为:;由题知 原子之间最短距离为 ,所以对角线 为 ,又因为晶胞是立方晶体,所以晶胞的体积为 ,所以晶体的密度 。
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【题目】银白色固体A:①放在空气中可氧化生成白色固体B;②将A点燃,火焰呈黄色,生成淡黄色固体C;③A、B、C均可与无色液体D反应,生成碱性物质E,其中A跟D反应时还可以生成可燃性气体F,C跟D反应则生成另一种气体G;④F和G混合后遇火可剧烈反应而发生爆炸,并生成D。据此判断:
(1)A______,B______,C______,D________,E____,F_______,G_______。(填化学式)
(2)写出有关反应的化学方程式:
①___________________________________________。
②__________________________________________。
③__________________________________________。
④__________________________________________。
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【题目】实验室以次氯酸盐和铁盐为原料制备少量K2FeO4的操作步骤如下:
Ⅰ.制备NaClO强碱性饱和溶液:
①将20 mL NaOH溶液加入仪器b中,冷水浴冷却,通入Cl2,搅拌,直至溶液变为黄绿色且有少量白色晶体析出为止(装置如下图所示)。
②将所得饱和NaClO倒入烧杯并置于冷水浴中,分几次加入20 g NaOH固体并不断搅拌,过滤,得NaClO强碱性饱和溶液。
(1)甲装置中a管的作用是_____________________________________________。
(2)写出甲装置中反应的化学方程式_____________________________________。
(3)石灰乳的作用是___________________________________________________。
(4)反应过程中用冷水浴冷却的原因是___________________________________。
Ⅱ.合成K2FeO4:
①称取5.05 g Fe(NO3)3·9H2O(相对分子质量为404)固体,在冷水浴中分批加入Ⅰ中所得滤液,并不断搅拌,反应1小时后溶液呈深紫红色(即Na2FeO4)。
②离心分离除去Na2FeO4水解得到的Fe(OH)3胶体,留上层清液(深紫红色)。
③向②的上层清液中缓慢加入KOH饱和溶液50.00mL,冰水浴保持5 min,过滤,得K2FeO4(相对分子质量为198)粗产品。
④将粗产品重结晶,并用异丙醇洗涤,低温烘干,得纯产品2.13 g。
(5)合成Na2FeO4的离子方程式为____________________________________。
(6)过程③加入饱和KOH溶液即可得到K2FeO4粗产品,原因是__________。
(7)用异丙醇洗涤的目的是__________________________________________。
(8)K2FeO4的产率为___________(保留至0.1%)。
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【题目】三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点:33℃,沸点:73℃,遇水易反应。实验室可用下图装置(部分夹持装置已略去)制取ICl3,制备的反应原理:。下列说法正确的是
A.利用装置甲制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸
B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2
D.装置丁中生成ICl3,碘元素的化合价为-3价
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【题目】废旧印刷电路板中铜元素含量较高,为充分利用资源,变废为宝实验小组探究利用废旧印刷电路板来制备胆矾,具体流程如图所示:
请回答:
(1)“溶解”过程中,为选择合适的溶解试剂,查阅资料后,小组同学设计如下实验。
实验编号 | 铜片质量/g | 试剂及用量 | 现象 |
1号 | 0.5 | 30%H2O250mL、蒸馏水8mL | 10h后,溶液变为浅蓝色,铜片表面附着蓝色沉淀 |
2号 | 0.5 | 30%H2O250mL、5mol·L-1H2SO48mL | 开始铜片表面有气泡生成(先慢后快,40min后,溶液蓝色明显铜片表面光亮 |
3号 | 0.5 | 30%H2O250mL、5mol·L-1氨水8mL | 立即产生大量气泡溶液为深蓝色,铜片表面附着少量蓝色沉淀 |
注:深蓝色溶液为铜氨溶液。
①1号实验中发生反应的化学方程式为______________。
②实验室检验2号实验中产生气体的操作和现象为______________。
③与2号实验相比,3号实验的优点是生成了铜氨配合物,加快了反应速率;其不足之处为______________。
④为弥补3号实验的不足,该小组继续进行改进,设计了4号实验(见下表,并得到了预期的实验现象。
实验编号 | 铜片质量/g | 试剂及用量 | 现象 |
4号 | 0.5 | 30%H2O250mL5mol·L-1氨水8mL和适量试剂X | 立即产生大量气泡,溶液为深蓝色,铜片表面仍光亮 |
则4号实验中,试剂x应为______________。
(2)“转化”时铜氨溶液中的Cu(NH3)42+与有机物RH发生反应的离子方程式为______________。“反萃取”过程中,所加试剂Y的化学式为______________。
(3)“系列操作”具体指_____________(填选项字母)。
A.蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥
B.蒸发浓缩至溶液表面出现晶膜后停止加热,冷却、过滤、洗涤、干燥
C.蒸发浓缩至大量晶体析出后停止加热,冷却、过滤、洗涤、干燥
(4)为测定铜氨溶液中铜元素的含量,可采用如下方法:
i.移取500mL铜氨溶液于锥形瓶中,滴加稀H2SO4,调节溶液的pH为3-4
ⅱ.加入适当过量的KI溶液,并加入3mL0.5%淀粉溶液();
ⅲ.用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消耗标准液体积为5.80mL(I2+2S2O32-=2I-+S4O262-)。
①iii中滴定至终点时,溶液的颜色变化为______________。
②该铜氨溶液中铜元素的含量为______________g·mL-1(保留两位有效数字)。
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【题目】工业上60%的镁来自海水,从海水中提取镁工艺流程如图所示,下列说法正确的是( )
A.该工艺流程涉及的反应有分解反应、化合反应和置换反应
B.操作1为过滤,实验室里为加快过滤速度应用玻璃棒搅拌液体
C.操作2实验室可用该装置对MgCl2溶液进行蒸发浓缩,再冷却结晶获得无水MgCl2
D.该工艺的优点是原料来源广泛,同时获得重要的化工原料氯气
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【题目】为了确定某物质是否变质,所选试剂(括号内物质)达不到实验要求的是( )
A.K2SO3是否被氧化(BaCl2溶液)B.新制氯水已经完全变质(紫色石蕊试液)
C.KI是否被氧化(淀粉溶液)D.FeSO4是否被氧化(KSCN溶液)
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【题目】常温下0.1molL﹣1醋酸溶液的pH=a,下列能使溶液pH=(a+1)的措施是
A. 将溶液稀释到原体积的2倍B. 加入适量的醋酸钠固体
C. 加入等体积0.2 molL﹣1盐酸D. 加少量冰醋酸
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【题目】维持pH的稳定对生命体的生理活动、化学电源的高效工作等具有重要意义。
(1)常温下,在不同试剂中加入酸或碱后体系pH的变化如下表所示。
试剂 | pH | ||
初始 | 通入0.01 mol HCl气体 | 加入0.01 mol NaOH固体 | |
i.1 L H2O | 7 | a | 12 |
ii.0.10 mol CH3COOH+0.10 mol CH3COONa配制成1 L的溶液 | 4.76 | 4.67 | 4.85 |
①a=____________(忽略通入HCl气体前后体系的体积变化)。
②结合化学用语解释试剂ii显酸性的原因:____________。
③试剂ii中微粒浓度关系正确的有____________(填序号)。
a. c(CH3COOH)>c(Na+)>c(CH3COO-)
b. 2c(H+)=c(CH3COO-)-c(CH3COOH)+2c(OH-)
c. c(CH3COOH)+c(CH3COO-)=0.2 mol/L
④由表中数据可知,试剂ii的pH受一定量的酸和碱的影响不大。溶液的这种能对抗外来少量强酸、强碱或适当稀释,而保持溶液的pH几乎不变的作用称为缓冲作用。下列溶液具有缓冲作用的是____________(填序号)。
a. HCl—NaCl b. Na2CO3—NaHCO3 c. NH3·H2O-NH4Cl d. KOH—KCl
(2)缓冲溶液应用在某种液钒电池中能稳定电池的输出电流,该电池装置示意图如下图所示,电池的总反应如下:
Zn+2VOSO4+2H2SO4ZnSO4+V2(SO4)3+2H2O
已知:VOSO4和V2(SO4)3的电离方程式分别为VOSO4=VO2++SO42-;V2(SO4)3=2V3++3SO42-;
①放电时,B室中c(H+)____________(填“增大”“减小”或“不变”),结合化学用语说明理由:______。
②充电时,A室中的c(H+)变化缓慢的原因是____________。
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