12.科學(xué)研究表明,銅錳氧化物(CuMn2O4)能在常溫下催化氧化空氣中的一氧化碳和甲醛(HCHO)
(1)向一定物質(zhì)的量濃度的Cu(NO32和Mn(NO32溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀經(jīng)高溫灼燒,可制得CuMn2O4
①Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5).
②NO3-的空間構(gòu)型是平面三角形(用文字描述).
(2)在銅錳氧化物的催化下,CO被氧化為CO2,HCHO被氧化為CO2和H2O.
①根據(jù)等電子體原理,CO分子的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè).
②甲醛在Ni催化作用下加氫可得甲醇(CH3OH).甲醇分子內(nèi)C原子的雜化方式為sp3,甲醇分子內(nèi)的O-C-H鍵角小于(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子內(nèi)的O-C-H鍵角.
③1mol 甲醛分子中含有的σ鍵數(shù)目為3×6.02×1023
(3)如果我們以一個硅原子為中心,設(shè)SiC晶體中硅原子與其最近的碳原子的最近距離為d,則與硅原子次近的第二層有12個原子,離中心原子的距離是$\frac{2\sqrt{6}}{3}d$.
(4)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
(5)CuH的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,若CuH的密度為dg•cm-3,阿伏加德羅常數(shù)的值為NA,則該晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{260}{dN{\;}_{A}}}$cm(用含d和NA的式子表示).

分析 (1)①Mn的原子序數(shù)為25,根據(jù)能量最低原理可寫出Mn的基態(tài)原子的電子排布式,進而可確定Mn2+基態(tài)的電子排布式;
②利用價層電子對互斥模型判斷;
(2)①根據(jù)N2與CO為等電子體,結(jié)合等電子體結(jié)構(gòu)相似判斷;
②根據(jù)價層電子對互斥理論確定中心原子雜化方式,根據(jù)空間構(gòu)型可判斷鍵角的大;
③HCHO分子中含有2個C-H鍵、1個C=O雙鍵,分子中含有3個σ鍵;
(3)②距離中心Si最近的第一層的4個C原子,每一個又連接著另外3個Si原子,這12個Si原子平均分布在一個球面上,根據(jù)直角三角形計算正四面體的邊長;
(4)[Cu(OH)4]2-中與Cu2+與4個OH-形成配位鍵;
(5)利用均攤法計算該晶胞中含有的銅原子和氫原子個數(shù),再根據(jù)質(zhì)量、密度和體積之間的關(guān)系式 $\frac{m}{V}$計算.

解答 解:(1)①Mn的原子序數(shù)為25,基態(tài)原子的電子排布式為,1s22s22p63s23p63d54s2,則Mn2+基態(tài)的電子排布式可表示為1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5),故答案為:1s22s22p63s23p63d5(或[Ar]3d5);
②NO3-中N原子形成3個δ鍵,沒有孤電子對,則應(yīng)為平面三角形,故答案為:平面三角形;
(2)①N2與CO為等電子體,二者結(jié)構(gòu)相似,N2的結(jié)構(gòu)為N≡N,則CO的結(jié)構(gòu)為C≡O(shè),故答案為:C≡O(shè);
②甲醛中C原子形成3個σ鍵,沒有孤電子對,碳原子的雜化為sp2雜化,是平面三角形結(jié)構(gòu),鍵角為120°,甲醇分子內(nèi)碳原子形成4個σ鍵,無孤電子對,雜化方式為sp3雜化,是四面體結(jié)構(gòu),O-C-H鍵角約為109°28′,鍵角小于120°,所以甲醇分子內(nèi)O-C-H鍵角比甲醛分子內(nèi)O-C-H鍵角小,
故答案為:sp3;小于;
③HCHO分子中含有2個C-H鍵、1個C=O雙鍵,分子中含有3個σ鍵,1mol甲醛(HCHO)分子中含有的σ鍵數(shù)目為3×6.02×1023,
故答案為:3×6.02×1023;
(3)距離中心Si最近的第一層的4個C原子,每一個又連接著另外3個Si原子,這12個Si原子平均分布在一個球面上,F(xiàn)是C原子,A、B、C、D分別代表一個Si原子,AB、AC、AD、BC、BD、CD的邊長相等,AF、BF的長相等為d,F(xiàn)位于體心上,O位于正三角形BCD的重心上,在正三角形BCD中,BE為三角形BCD的高,則CE為BC的一半,如圖,設(shè)正四面體的邊長為x,CE的長為0.5x,BE=$\sqrt{x{\;}^{2}-(0.5x){\;}^{2}}$=$\frac{\sqrt{3}}{2}$x,BO與OE的長之比為2:1,則BO的長為$\frac{\sqrt{3}}{2}$x×$\frac{2}{3}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$x,在三角形ABO中,AO的長=$\sqrt{{x}^{2}-({\frac{\sqrt{3}}{3}x)}^{2}}$=$\frac{\sqrt{6}}{3}$x,在三角形BFO中,OF的長=$\frac{\sqrt{6}}{3}$x-d=$\sqrt{d{\;}^{2}-(\frac{\sqrt{3}}{3}x)^{2}}$,x=$\frac{2\sqrt{6}}{3}d$,
故答案為:12; $\frac{2\sqrt{6}}{3}d$;
(4)[Cu(OH)4]2-中與Cu2+與4個OH-形成配位鍵,可表示為,
故答案為:;
(5)該晶胞中含有4個H原子,銅原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,所以該晶胞中含有4個銅原子4個氫原子,設(shè)該晶胞的邊長為a,則d=$\frac{\frac{4×(64+1)}{N{\;}_{A}}}{a{\;}^{3}}$,所以a=$\root{3}{\frac{260}{dN{\;}_{A}}}$cm,
故答案為:$\root{3}{\frac{260}{dN{\;}_{A}}}$.

點評 本題綜合考查物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)知識,側(cè)重于電子排布式、等電子體、雜化類型與配位鍵等知識,題目難度中等,注意把握雜化類型的判斷方法,晶胞計算 為本題的難點.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2.X、Y、Z、W、Q五種元素原子序數(shù)依次增大,X為地殼中含量最高的元素,在周期表中Y與X、Z、Q相鄰,Q與X最高能層上的電子數(shù)相同,W原子核外有七種不同能級的電子,且最高能級上沒有未成對電子,W與X可形成W2X和WX兩種化合物.
回答下列問題:
(1)X能與原子序數(shù)最小的元素形成原子個數(shù)比為1:1的分子,該分子的電子式為
(2)W2+的核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d9
(3)Z單質(zhì)能溶于水,水液呈黃綠色,在其中通人Y的某種氧化物,溶液顏色褪去,用化學(xué)方程式表示原因Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
(4)Y、Z元素的第一電離能Y<Z(填“>”、“<”或“=”). X與地殼中含量第二的元素形成的化合物所屬的晶體類型為原子晶體.
(5)已知X分別與元素碳、氮形成化合物有如下反應(yīng):
2CX(g)+X2(g)═2CX2(g)△H=-566.0kJ•mol-1
N2(g)+X2(g)═2NX(g)△H=189.5kJ•mol-1
2NX(g)+X2(g)═2NX2(g)△H=-112.97kJ•mol-1
寫出NX2與CX反應(yīng)生成大氣中存在的兩種氣態(tài)物質(zhì)的熱化學(xué)方程式:2NO2(g)+4CO(g)=N2(g)+4CO2(g)△H=-1208.53 kJ•mol-1
(6)Y與磷原子形成P4Y3分子,該分子中沒有π鍵,且各原子最外層均已達8電子結(jié)構(gòu),則一個P4Y3分子中含有的極性鍵和非極性鍵的個數(shù)分別為6個、3個.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

3.實驗室常利用甲醛法測定(NH42SO4樣品中氮的質(zhì)量分數(shù),其反應(yīng)原理為:4NH4++6HCHO═3H++6H2O+(CH26N4H+[滴定時,1mol (CH26N4H+與1mol H+相當],然后用NaOH標準溶液滴定反應(yīng)生成的酸.某興趣小組用甲醛法進行了如下實驗:
步驟I:稱取樣品1.500g.
步驟Ⅱ:將樣品溶解后,完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中,定容,充分搖勻.
步驟Ⅲ:移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中,加入10mL 20%的中性甲醛溶液,搖勻、靜置5min后,加入1~2滴酚酞試液,用NaOH標準溶液滴定至終點.按上述操作方法再重復(fù)2次.
(1)根據(jù)步驟Ⅲ填空:
①堿式滴定管用蒸餾水洗滌后,直接加入NaOH標準溶液進行滴定,則測得樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)偏高(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);
②錐形瓶用蒸餾水洗滌后,水未倒盡,則滴定時用去NaOH標準溶液的體積無影響(填“偏高”、“偏低”或“無影響”);
③滴定時邊滴邊搖動錐形瓶,眼睛應(yīng)觀察B;
A.滴定管內(nèi)液面的變化    B.錐形瓶內(nèi)溶液顏色的變化
④滴定達到終點時,酚酞指示劑由無色變?yōu)榉奂t(或淺紅)色;
(2)滴定結(jié)果如表所示:
滴定次數(shù)待測溶液的體積/mL標準溶液的體積
滴定前刻度/mL滴定后刻度/mL
125.001.0221.03
225.002.0021.99
325.000.2020.20
若NaOH標準溶液的濃度為0.1010mol•L-1,則該樣品中氮的質(zhì)量分數(shù)為18.85%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

20.某同學(xué)設(shè)計如圖所示的實驗方案:

(1)A裝置的分液漏斗里盛裝濃鹽酸,燒瓶里固體為重鉻酸鉀(K2Cr2O7),還原產(chǎn)物是CrCl3,寫出A中離子方程式:Cr2O72-+14H++6Cl-═2Cr3++3Cl2↑+7H2O.
(2)本實驗?zāi)康氖侵苽渎葰獠⑻骄柯葰獾任镔|(zhì)的相關(guān)性質(zhì),B裝置有幾個作用,分別是除去氯氣中的氯化氫、作安全瓶,檢測實驗過程中裝置是否堵塞.拆去a導(dǎo)管的后果可能是濃鹽酸不能順利滴入燒瓶.
(3)裝置C的功能是探究有氧化性的物質(zhì)是否一定有漂白性,下列最佳試劑組合是②.
濕潤的紅紙條干燥的紅紙條干燥的紅紙條濕潤的紅紙條
堿石灰濃硫酸硅膠氯化鈉
濕潤的紅紙條干燥的紅紙條干燥的白紙條干燥的紅紙條
(4)證明溴的非金屬性比碘強的實驗操作和現(xiàn)象是實驗完畢,打開活塞b,使少量液體流入錐形瓶,關(guān)閉活塞,振蕩錐形瓶,下層液體呈紫紅色.
(5)D裝置進行實驗時存在明顯不足,它是沒有排除氯氣對溴單質(zhì)與KI反應(yīng)的干擾,合適的溶液X是①④⑥ (從①氫氧化鈉溶液②亞硫酸鈉溶液③亞硫酸氫鈉溶液④氯化亞鐵溶液⑤硫氫化鈉溶液⑥碳酸氫鈉溶液中選擇).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

7.化合物C是一種合成藥品的中間體,其合成路線為:

已知:

(1)寫出中官能團的名稱氨基、羧基.
(2)寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式+Cl2$\stackrel{光}{→}$+HCl.
(3)反應(yīng)②屬于取代反應(yīng)(填有機反應(yīng)類型).
(4)D是比  多一個碳的同系物,則滿足下列條件的D的同分異構(gòu)體共有19種,寫出一種滿足條件且含4種不同氫原子的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式等.
①顯弱堿性,易被氧化;②分子內(nèi)含有苯環(huán);③能發(fā)生水解反應(yīng)
(5)請你設(shè)計由A合成B的合成路線.提示:①合成過程中無機試劑任選;②合成路線表示方法示例如下:

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:推斷題

17.工業(yè)上合成a-萜品醇G的路線之一如下:

已知:
R-OH+HBr→H2O→R-Br+H2O
請回答下列問題:
(1)F中所含官能團的名稱是酯基;B→C的反應(yīng)類型為取代反應(yīng).
(2)A的核磁共振氫譜有4個吸收峰,面積比為1:1:4:4.
(3)寫出C→D轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式
(4)寫出B在一定條件下聚合成高分子化合物的化學(xué)方程式
(5)G可以與H2O催化加成得到化合物H,請寫出H可能的結(jié)構(gòu)簡式(寫一種即可)
(6)寫出同時滿足下列條件的E的同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡式
①只有3種環(huán)境的氫原子    ②能發(fā)生銀鏡反應(yīng)    ③分子中含六元環(huán).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

1.已知25℃時,AgI飽和溶液中c(Ag+)為1.23×10-8 mol•L-1,AgCl的飽和溶液中c(Ag+)為1.25×10-5 mol•L-1.若在5mL含有KCl和KI各為0.01mol•L-1的溶液中,加入8mL 0.01mol•L-1 AgNO3溶液,下列敘述正確的是( 。
A.混合溶液中c(K+)>c(NO3-)>c(Ag+)>c(Cl-)>c(I-
B.混合溶液中c(K+)>c(NO3-)>c(Cl-)>c(Ag+)>c(I-
C.加入AgNO3溶液時首先生成AgCl沉淀
D.混合溶液中$\frac{c(C{l}^{-})}{c({I}^{-})}$約為1.03×10-3

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計了如下系列實驗.
Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實驗結(jié)果:鉀與鹽酸反應(yīng)最劇烈,鋁與鹽酸反應(yīng)的速度最慢;鋁與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多.
(2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應(yīng)的離子方程式為S2-+Cl2═S↓+2Cl-
Ⅱ.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
(3)若要證明非金屬性:Cl>I,則A中加濃鹽酸,B中加KMnO4(KMnO4與濃鹽酸常溫下反應(yīng)生成氯氣),C中加淀粉碘化鉀混合溶液,觀察到C中溶液變藍的現(xiàn)象,即可證明.從環(huán)境保護的觀點考慮,此裝置缺少尾氣處理裝置,可用NaOH溶液吸收尾氣.
(4)若要證明非金屬性:C>Si,則在A中加鹽酸、B中加CaCO3、C中加Na2SiO3溶液,觀察到C中溶液有白色沉淀生成的現(xiàn)象,即可證明.但有的同學(xué)認為鹽酸具有揮發(fā)性,可進入C中干擾試驗,應(yīng)在兩裝置間添加裝有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶除去.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列晶體類型相同的一組是( 。
A.NaCl晶體與冰B.石英與干冰C.金剛石與KCl晶體D.冰與干冰

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同步練習(xí)冊答案