9.金屬鋁、鐵、銅與人類生產(chǎn)、生活息息相關(guān).
(1)聚合硫酸鐵(簡稱PFS)的化學(xué)式為$\frac{Fe(OH)_{n}(S{O}_{4})(3-n)}{2}$m是常用的水處理劑,與PFS中鐵元素價(jià)態(tài)相同的鐵離子的電子排布式為
(2)下列關(guān)于[Cu(NH34]SO4、K4[Fe(CN)6]、Na3A1F6的說法中正確的有ad(填正確答案標(biāo)號);
a.三種物質(zhì)中含有的化學(xué)鍵類型均有離子鍵和配位鍵
b.[Cu(NH34]SO4中含有NH3分子,其水溶液中也含有大量NH3分子
c.三種物質(zhì)的組成元素中第一電離能最大的是氮元素
d.K4[Fe(CN)6]與Na3AIF6的中心離子具有相同的配位數(shù)
(3)已知NF3與NH3的空間構(gòu)型相同,但NF3不易與Cu2+形成配離子,其原因N、F、H三種元素的電負(fù)性為F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對難于與Cu2+形成配位鍵,
(4)氯和鉀與不同價(jià)態(tài)的銅可生成兩種化合物,其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)(如圖所示),a位置上的Cl原子的雜化軌道類型為sp3.已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3,則另一種化合物的化學(xué)式為K2CuCl3;

(5)用晶體的X射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)的值.對金屬銅的測定得到以下結(jié)果:銅晶胞為面心立方最密堆積,邊長為361pm.又知銅的密度為9.0g•cm-3,則銅原子的直徑約為255.pm,阿伏加德羅常數(shù)的值為6.05×1023 (列式計(jì)算,結(jié)果保留三位有效數(shù)字).

分析 (1)常用的水處理劑,可知鐵離子水解生成膠體,則為+3價(jià)鐵;
(2)a.均含金屬離子與配位離子之間的離子鍵,配位離子中含配位鍵;
b.不存在NH3分子;
c.非金屬性最強(qiáng)的為F,其電負(fù)性最大;
d.由化學(xué)式可知,配位數(shù)均為6;
(3)根據(jù)配合物結(jié)構(gòu)判斷,Cu2+提供空軌道,NH3和NF3中中心原子N原子提供孤電子對,根據(jù)NH3和NF3中共用電子對的偏轉(zhuǎn)判斷;
(4)據(jù)圖知a位置上的Cl原子形成了2個(gè)σ鍵,同時(shí)還有2個(gè)孤電子對,其雜化軌道類型為sp3雜化;由于銅的化合價(jià)有+1、+2,已知KCuCl3中銅為+2價(jià),則+1價(jià)的銅形成化合物的化學(xué)式為K2CuCl3;
(5)根據(jù)銅晶胞為面心立方最密堆積,由邊長可計(jì)算出晶胞的體積,根據(jù)m=ρ×V計(jì)算質(zhì)量,由晶胞可知Cu原子在頂點(diǎn)和面心,以此計(jì)算.

解答 解:(1)常用的水處理劑,可知鐵離子水解生成膠體,則為+3價(jià)鐵,則鐵離子的電子排布為1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5,
故答案為:1s22s22p63s23p63d5或[Ar]3d5;
(2)a.晶體中存在化學(xué)鍵類型為配位鍵和離子鍵,故a正確;
b.[Cu(NH34]SO4中銅離子和氨分子之間形成配位鍵,不存在NH3分子,其水溶液中也不含有大量NH3分子,故b錯(cuò)誤;
c.三種物質(zhì)的組成元素中第一電離能最大的是氟元素,故c錯(cuò)誤;
d.K4[Fe(CN)6]與Na3[AlF6]的中心離子具有相同的配位數(shù),均為6,故d正確;
故答案為:ad;
(3)根據(jù)配合物結(jié)構(gòu)判斷,Cu2+提供空軌道,NH3和NF3中中心原子N原子提供孤電子對,由于N、F、H三種元素的電負(fù)性為F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對難于與Cu2+形成配位鍵,
故答案為:N、F、H三種元素的電負(fù)性為F>N>H,在NF3中,共用電子對偏向F,偏離N原子,使得氮原子上的孤電子對難于與Cu2+形成配位鍵;
(4)a位置上Cl原子成2個(gè)單鍵,含有2對孤對電子,雜化軌道數(shù)為4,雜化軌道類型為:sp3,
一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3,其中銅元素為+2價(jià),故另一種化合物中銅為+1價(jià),CuCl3原子團(tuán)的化合價(jià)為-2,其化學(xué)式為K2CuCl3,
故答案為:sp3;K2CuCl3;
(5)根據(jù)銅晶胞為面心立方最密堆積,由邊長可計(jì)算出晶胞的體積V=(361 pm)3≈4.70×10-23 cm3,根據(jù)m=ρ×V=9.00 g•cm-3×4.70×10-23cm3=4.23×10-22g;
由于一個(gè)銅晶胞中含有的銅原子數(shù)為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4(個(gè)),每個(gè)銅原子的體積約為=4.70×10-23 cm3÷4=1.18×10-23 cm3,則$\frac{1}{6}$×π×d3=1.18×10-23 cm3,解得銅原子的直徑d≈255pm;NA=$\frac{63.6g/mol}{\frac{1}{4}×4.23×10{\;}^{-22}g}$≈6.05×1023mol-1,
故答案為:255;6.05×1023

點(diǎn)評 本題考查晶胞計(jì)算及物質(zhì)結(jié)構(gòu),為高頻考點(diǎn),側(cè)重選修三物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查,涉及電子排布、雜化及晶胞計(jì)算等,注重高頻考點(diǎn)的考查,綜合性較強(qiáng),題目難度較大.

練習(xí)冊系列答案
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19.下列說法正確的是( 。
A.2.3 g Na投入到97.7 g水中形成的溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.3%
B.25 g CuSO4•5H2O溶于75 g水之后,溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為16%
C.Na2O2溶于水后溶質(zhì)未發(fā)生改變
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4.“美麗中國”是十八大提出的重大課題,突出生態(tài)文明,重點(diǎn)是社會(huì)發(fā)展與自然環(huán)境之間的和諧,下列行為中不符合這一主題的是( 。
A.大力發(fā)展太陽能和風(fēng)力發(fā)電機(jī)可緩解電力緊張問題
B.將地溝油回收加工為燃料油,提高資源的利用率
C.推廣使用一次性木筷,減少疾病傳染
D.推廣使用電動(dòng)汽車、天然氣汽車等環(huán)保公共交通工具

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 加入的物質(zhì) 結(jié)論
A 100mL  2mol•L-1H2SO4 反應(yīng)結(jié)束后,c(Na+)=c(SO42-
B 0.20molCaO溶液中$\frac{c(O{H}^{-})}{c(HC{O}_{3}^{-})}$增大
C 200mL H2O 由水電離出的c(H+)•c(OH-)不變
D 0.4molNaHSO4固體反應(yīng)完全后,溶液pH減小,c(Na+)不變 
A.AB.BC.CD.D

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18.將一定質(zhì)量的鎂鋁合金投入200mL一定濃度的硫酸中,合金完全溶解.向所得溶液中滴加濃度為10mol/L的KOH溶液,生成的沉淀跟加入的KOH溶液的體積關(guān)系如圖所示.(橫坐標(biāo)體積單位是mL,縱坐標(biāo)質(zhì)量單位是g)求:

(1)合金中Mg的質(zhì)量2.4g;
(2)所用硫酸的物質(zhì)的量濃度4mol/L.
(3)m1=21.4g.

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19.某透明溶液中加鋁放出氫氣,則在該溶液中一定能大量共存的離子組是( 。
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