5.鋰-磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO42,可通過下列反應(yīng)制備:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3•H2O=Cu4O(PO42↓+3Na2SO4+(NH42SO4+H2O.請回答下列問題:
(1)上述方程式中涉及到的N、O元素電負(fù)性由小到大的順序是N<O.
(2)基態(tài)S的價(jià)電子排布式為3s23p4.與Cu同周期且最外層電子數(shù)相等的元素還有K、Cr(填元素符號(hào)).
(3)PO43-的空間構(gòu)型是正四面體,其中P原子的雜化方式為sp3
(4)在硫酸銅溶液中加入過量KCN溶液,生成配合物[Cu(CN)4]2-,則1molCN-中含有的π鍵數(shù)目為2NA
(5)銅晶體為面心立方最密集堆積,銅的原子半徑為127.8pm,列式計(jì)算晶體銅的密度9.0g/cm3
(6)表中列出了含氧酸酸性強(qiáng)弱與非羥基氧原子數(shù)的關(guān)系.
次氯酸磷酸硫酸高氯酸
含氧酸Cl-OH
非羥基氧原子數(shù)0123
酸性弱酸中強(qiáng)酸強(qiáng)酸最強(qiáng)酸
由此可得出的判斷含氧酸強(qiáng)弱的一條經(jīng)驗(yàn)規(guī)律是含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強(qiáng).亞磷酸(H3PO3)也是中強(qiáng)酸,它的結(jié)構(gòu)式為.亞磷酸與過量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O.

分析 (1)根據(jù)元素周期律判斷電負(fù)性大;
(2)根據(jù)S最外層有6個(gè)電子,寫出其價(jià)電子排布式;Cu最外層有1個(gè)電子,數(shù)根據(jù)其最外層電子數(shù)判斷;
(3)根據(jù)磷原子價(jià)層電子對互斥理論確定其空間構(gòu)型及磷原子的雜化方式;
(4)在CN-中碳原子與氮原子是以共價(jià)三鍵結(jié)合的,含有1個(gè)?鍵,2個(gè)π鍵;
(5)銅晶體為面心立方最密集堆積,據(jù)此可計(jì)算出晶胞中含有銅原子數(shù),根據(jù)公式ρ=$\frac{m}{V}$計(jì)算得出密度;
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出非羥基氧原子數(shù)與酸性強(qiáng)弱的關(guān)系,亞磷酸(H3PO3)是中強(qiáng)酸,說明有1個(gè)非羥基氧原子,據(jù)此寫出它的結(jié)構(gòu)式,含氧酸中羥基中的氫能被氫氧化鈉中和,據(jù)此寫化學(xué)方程式.

解答 解:(1)根據(jù)元素周期律,同周期元素,從左向右,電負(fù)性逐漸增大,所以N、O元素電負(fù)性由小到大的順序?yàn)镹<O,
故答案為:N<O;
(2)S最外層有6個(gè)電子,其價(jià)電子排布式為3s23p4;Cu最外層有1個(gè)電子,與Cu同周期的元素中,與銅原子最外層電子數(shù)相等的元素還有K、Cr,
故答案為:3s23p4;K、Cr;
(3)PO43-中P原子的價(jià)層電子對數(shù)=4+$\frac{1}{2}$(5+3-4×2)=4,所以P原子按sp3方式雜化,P原子周圍不含孤電子對,所以其空間構(gòu)型正四面體,
故答案為:正四面體;sp3;
(4)在CN-中碳原子與氮原子是以共價(jià)三鍵結(jié)合的,含有1個(gè)?鍵,2個(gè)π鍵,所以1molCN-中含有的π鍵的數(shù)目為2NA
故答案為:2NA;
(5)銅晶體為面心立方最密堆積,則每個(gè)晶胞中含有銅的原子:8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,Cu原子半徑為r=127.8pm=1.278×10-8cm,設(shè)晶胞的邊長為d,則有$\sqrt{2}$d=4r,所以d=2$\sqrt{2}$r,所以晶體銅的密度ρ=$\frac{\frac{4×64}{N{\;}_{A}}}{d{\;}^{3}}$=$\frac{4×64}{{N}_{A}×(2\sqrt{2}×1.278×10{\;}^{-8}){\;}^{3}}$g/cm3=9.0g/cm3,
故答案為:9.0;
(6)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強(qiáng),亞磷酸(H3PO3)是中強(qiáng)酸,說明有1個(gè)非羥基氧原子,據(jù)此可寫出它的結(jié)構(gòu)式為:,含氧酸中羥基中的氫能被氫氧化鈉中和,所以1molH3PO3可與2molNaOH反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O,
故答案為:含氧酸分子結(jié)構(gòu)中含非羥基氧原子數(shù)越多,該含氧酸的酸性越強(qiáng);;H3PO3+2NaOH=Na2HPO3+2H2O.

點(diǎn)評 本題考查了雜化方式、核外電子排布、電離能、分子構(gòu)型及晶胞的計(jì)算等內(nèi)容,綜合性強(qiáng),難度較大,注意利用均攤法計(jì)算晶胞原子數(shù)目.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

15.中國計(jì)量科學(xué)研究所研制的NIM5銫原子噴泉鐘,2000萬年不差一秒,日前成為國際計(jì)量局認(rèn)可的基準(zhǔn)鐘之一,參與國際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間修正.關(guān)于Cs元素,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
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16.在1L溶液中含有Fe(NO33和H2SO4兩種溶質(zhì),其濃度分別為0.2mol•L-1和1.5mol•L-1,現(xiàn)向該溶液中加入39.2g鐵粉使其充分反應(yīng).下列有關(guān)說法正確的是( 。
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13.將0.1mol明礬溶于水形成100mL溶液,以下說法正確的是( 。
A.明礬凈水是利用了明礬的強(qiáng)氧化性
B.溶液的焰色反應(yīng)為紫色,這是化學(xué)性質(zhì)
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D.加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀,Al3+全部轉(zhuǎn)化為AlO2-

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20.等體積、等物質(zhì)的量濃度的鹽酸和醋酸比較,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.溶液中pH醋酸比鹽酸大
B.與足量的鋅粉反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣體積相同
C.與足量鋅粒反應(yīng)時(shí),一開始鹽酸的速率快
D.能中和NaOH溶液的物質(zhì)的量醋酸較少

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10.把下列四種X的溶液,分別加入盛有10mL 2mol•L-1鹽酸的燒杯中,并均加水稀釋到50mL,此時(shí)X和鹽酸緩和地進(jìn)行反應(yīng),其中反應(yīng)速率最大的是( 。
A.20mL 2mol•L-1B.10mL 5mol•L-1C.20mL 3mol•L-1D.10mL 3mol•L-1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.物質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性讓人類使用的材料精彩紛呈.
(1)如圖1是原子序數(shù)相連的七種短周期元素第一電離能示意圖.其中硼(B)和氧(O)元素分別是⑤、③(填圖中元素代號(hào)).
(2)PCl6-和SF6呈正八面體的結(jié)構(gòu)(分別如圖2、3),PCl6-陰離子中是(填“是”或“否”)存在配位鍵,原因是P原子只有5個(gè)價(jià)電子,但在該離子中P原子形成了6個(gè)共價(jià)鍵,必有一個(gè)配位鍵;
如果SF6中的若干個(gè)F原子被Cl原子取代形成SFxCl6-x (x不為0),則SFxCl6-x不同分子種數(shù)為C.
A.6種        B.7種       C.9種        D.12種
(3)Mn、Fe均為第四周期過渡元素,兩元素的部分電離能(I)數(shù)據(jù)列于如表:
元素MnFe
電離能(KJ•mol-11717759
215091561
332482957
比較兩元素的Ⅰ2、Ⅰ3可知,氣態(tài)Mn2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)Fe2+再失去一個(gè)電子難.其原因是Mn2+的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定;
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14.化學(xué)與社會(huì)生產(chǎn)、生活密切相關(guān),下列說法不正確的是( 。
A.糖類是動(dòng)、植物所需能量的重要來源,油脂是產(chǎn)生能量最高的營養(yǎng)物質(zhì)
B.化石燃料的大量使用是產(chǎn)生PM2.5的主要原因之一
C.碳酸鈉俗名純堿,也叫蘇打,可用于清洗廚房用具的油污
D.青銅是我國使用最早的合金材料,目前世界上使用量最大的合金材料是鋁合金

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15.欲測定某氫氧化鈉樣品中可能的變質(zhì)成分碳酸鈉的含量,張同學(xué)取該樣品少量放于燒杯中,向其中慢慢滴加10%的稀鹽酸,所加鹽酸與產(chǎn)生氣體的質(zhì)量關(guān)系圖如下:
(1)求反應(yīng)完畢后產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量?
(2)原固體中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少?(結(jié)果保留一位小數(shù))

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