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硒化铜纳米晶体在光电转化中有着广泛的应用,铜和硒等元素形成的化合物在生产、生活中...

硒化铜纳米晶体在光电转化中有着广泛的应用,铜和硒等元素形成的化合物在生产、生活中应用广泛。

(1)基态硒原子的核外电子排布式为______AsSeBr三种元素第一电离能由大到小的顺序为______

(2)SeO2易溶解于水,熔点为340350℃,315℃时升华,由此可判断SeO2中的化学键类型为______

(3)Se2Cl2为深棕红色的剧毒液体,其分子结构中含有Se-Se 键,该分子中,Se原子的杂化轨道类型为______Se2Cl2的空间构型为______ (填字母)。

a.直线形    b.锯齿形    c.环形    d.四面体形

(4)硒酸钢(CuSeO4)在电子、仪表工业中发挥着重要作用。硒酸的酸性与硫酸的比较,酸性较强的是______(填化学式)。

(5)SeO42-Se-O的键角比SeO3的键角______(填),原因是______

(6)铜的某种氧化物的晶胞结构如图所示,则该氧化物的化学式为______,若组成粒子氧、铜的半径分别为r(O)pmr(Cu)pm,密度为ρg•cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的空间利用率为______(用含π的式子表示)。

 

[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4) Br>As>Se 共价键 sp3 b H2SO4 小 SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°28',SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120° Cu2O 【解析】 (1)基态硒原子核外有34个电子,按电子进入轨道的顺序,由低到高排列,然后将相同电子层的原子轨道排在一起。As的4p轨道半充满,电子的能量低,第一电离能高于相邻原子。 (2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此确定SeO2为分子晶体。 (3)Se2Cl2分子中,Se原子的价层电子对数为4,可此可确定杂化轨道类型;Se2Cl2中原子间以单键相连,且Se的价电子中存在孤对电子,由此确定空间构型。 (4)硒和硫同周期且左右相邻,则硒的非金属性小于硫,非金属性越强,最高价氧化物的水化物的酸性越强,由此可确定硒酸与硫酸的酸性强弱。 (5)SeO42-为正四面体结构,SeO3为平面正三角形结构,由此确定键角关系。 (6)采用均摊法,可计算出晶胞中所含的原子数,从而确定化学式。计算该晶胞的空间利用率时,需利用质量与密度求出晶胞的体积以及原子的体积和。 (1)基态硒原子核外有34个电子,按电子进入轨道的顺序进行排布,基态硒原子的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4)。由于As的4p轨道半充满,电子能量低,第一电离能出现反常,所以As、Se、Br三种元素第一电离能由大到小的顺序为Br>As>Se。答案为:[Ar]3d104s24p4(或1s22s22p63s23p63d104s24p4);Br>As>Se; (2)SeO2易溶解于水,熔点为340~350℃,315℃时升华,由此可判断SeO2为分子晶体,原子间的化学键类型为共价键。答案为:共价键; (3)Se2Cl2分子结构中含有Se-Se 键,则该分子中,Se原子的价电子对数为4,杂化轨道类型为sp3,Se2Cl2的中心原子Se最外层有2对孤对电子,对共用电子对有排斥作用,因而空间构型为锯齿形。答案为:sp3;b; (4) )硒和硫同周期且左右相邻,则硒的非金属性小于硫,非金属性越强,酸性越强,则酸性较强的是H2SO4。答案为:H2SO4; (5) SeO42-为正四面体结构,SeO3为平面正三角形结构,SeO42-中Se-O的键角比SeO3的键角小,原因是SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°28',SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°。答案为:小;SeO42-的空间构型为正四面体,键角为109°28',SeO3的空间构型为平面正三角形,键角为120°; (6)采用均摊法,可计算出晶胞中所含的O原子数为1+8=2,Cu原子数为4,则该氧化物的化学式为Cu2O;若组成粒子氧、铜的半径分别为r(O)pm、r(Cu)pm,密度为ρg•cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞的体积为cm3,空间利用率为=。答案为:Cu2O;。
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考点分析:
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甲醇是重要的化工原料。利用合成气(主要成分为COCO2H2 )在催化剂的作用下合成甲醇,可能发生的反应如下:

i. CO2(g)+ 3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g)              H1=QkJ·mol- 1

ii. CO2(g)+ H2(g)CO(g)+ H2O(g)                  ∆H2=+41 kJ·mol- 1

iii. CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)                     ∆H3=-99 kJ·mol- 1

回答下列问题:

(1)Q=______________

(2)反应iii的化学平衡常数K3=_____________(填表达式)

(3)图中能正确反映平衡常数K3随温度变化关系的曲线为_____(填字母),理由是_______

(4)如图为单位时间内CO2+H2CO+ H2CO/CO2+H2三个条件下生成甲醇的物质的量浓度与温度的关系(三个条件下通入的COCO2H2的物质的量浓度相同)

490K时,根据曲线ac判断合成甲醇时主要发生的反应为______________("i ”" iii");由曲线a可知,甲醇的量先增大后减小,其原因是__________

②曲线a与曲线b相比,CO的存在使甲醇生成速率增大,从热力学与动力学角度,并结合反应iii分析原因:__________

(5)如图是以NaOH溶液为电解质溶液的甲醇燃料电池:电极a的反应式为__________ 若隔膜为阳离子交换膜,则每转移6 mol电子,溶液中有___mol Na+___(正极区负极区”)移动。

 

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二草酸合铜( II )酸钾晶体{K2[Cu(C2O4)2]·2H2O},微溶于冷水,可溶于热水,微溶于酒精,干燥时较为稳定,加热时易分解。

I.用氧化铜和草酸为原料制备二草酸合铜(II)酸钾晶体的流程如下:

已知:H2C2O4CO↑+CO2↑+H2O

回答下列问题:

(1)H2C2O4晶体加入去离子水中,微热,溶解过程中温度不能太高,原因是________

(2)CuOKHC2O4的混合液在50°C下充分反应,该反应的化学方程式为__________

(3)50 °C时,加热至反应充分后的操作是_______________(填字母)

A.放于冰水中冷却后过滤          B.自然冷却后过滤     

C.趁热过滤                      D.蒸发浓缩、冷却后过滤

II.CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体为原料制备二草酸合铜( II )酸钾晶体。

实验步骤:将CuSO4·5H2O晶体和K2C2O4固体分别用去离子水溶解后,将K2C2O4溶液逐滴加入硫酸铜溶液中,有晶体析出后放在冰水中冷却,过滤,用酒精洗涤,在水浴锅上炒干。炒时不断搅拌,得到产品。

(4)用酒精而不用冷水洗涤的目的是____________

II.产品纯度的测定:准确称取制得的晶体试样ag溶于NH3·H2O中,并加水定容至250mL,取试样溶液25.00mL,再加入10 mL的稀硫酸,用b mol·L-1 KMnO4标准液滴定,消耗KMnO4标准液V mL

(5)滴定时,下列滴定方式中,最合理的是______(填字母),理由为________ (夹持部分略去)

A.     B.     C.

(6)若在接近滴定终点时,用少量蒸馏水将锥形瓶内壁冲洗一下,再继续滴定至终点,实验结果会_____(偏大偏小无影响”)

(7)该产品的纯度为___________(写出表达式)

 

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某活动小组利用废铁屑(含少量S等元素)为原料制备硫酸亚铁铵晶体[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O],设计如图所示装置(夹持仪器略去)

称取一定量的废铁屑于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸,在通风橱中置于50~60°C热水浴中加热.充分反应。待锥形瓶中溶液冷却至室温后加入氨水,使其反应完全,制得浅绿色悬浊液。

(1)在实验中选择50~60° C热水浴的原因是___________

(2)装置B的作用是______________KMnO4溶液的作用是______________

(3)若要确保获得浅绿色悬浊液,下列不符合实验要求的是_________(填字母)

a.保持铁屑过量         b. 控制溶液呈强碱性          c.将稀硫酸改为浓硫酸

(4)检验制得的(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O中是否含有Fe3+的方法:将硫酸亚铁铵晶体用加热煮沸过的蒸馏水溶解,然后滴加_______(填化学式)

(5)产品中杂质Fe3+的定量

①配制Fe3+浓度为0.1 mg/mL的标准溶液100 mL。称取______ (精确到0.1)mg高纯度的硫酸铁铵[(NH4)Fe(SO4)2·12H2O],加入20.00 mL经处理的去离子水。振荡溶解后,加入2 mol·L-1HBr溶液1mL1mol·L-1KSCN溶液0.5mL,加水配成100mL溶液。

②将上述溶液稀释成浓度分别为0.21.03.05.07.010.0(单位:mg·L-1)的溶液。分别测定不同浓度溶液对光的吸收程度(吸光度),并将测定结果绘制成如图所示曲线。取硫酸亚铁铵产品,按步骤①配得产品硫酸亚铁铵溶液10mL,稀释至100mL,然后测定稀释后溶液的吸光度,两次测得的吸光度分别为0.5900.610,则该兴趣小组所配产品硫酸亚铁铵溶液中所含Fe3+浓度为_______mg·L-1

(6)称取mg产品,将产品用加热煮沸的蒸馏水溶解,配成250mL溶液,取出100mL放入锥形瓶中,用cmol·L-1KMnO4溶液滴定,消耗KMnO4溶液VmL,则硫酸亚铁铵晶体的纯度为_____ (用含cV m的代数式表示)

 

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通过下列实验操作及现象不能推出相应结论的是

选项

实验操作

现象

结论

A

SO2气体通入Na2SiO3溶液中

产生胶状沉淀

酸性:H2SO3H2SiO3

B

向某食盐溶液中滴加淀粉溶液

溶液颜色不变

该食盐中一定没有添加碘酸钾

C

2支盛有5mL 0.1mol/LNaOH溶液的试管中分别加入20.1mol/L CuCl2溶液和20.1mol/L CaCl2溶液

一支试管中产生蓝色沉淀,另一支试管无明显现象

Ksp[Cu(OH)2]Ksp[Ca(OH)2]

D

CuSO4溶液中加入KI溶液,再加入苯,振荡、静置

上层呈紫红色,下层有白色沉淀生成

铜离子可以氧化碘离子,白色沉淀可能为CuI

 

 

A.A B.B C.C D.D

 

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已知钴酸锂电池的总反应方程式为Li1-xCoO2+LixC6=LiCoO2+6C。用该电池作电源按如图所示装置进行电解。通电后,电极a上一直有气泡产生,电极d附近先出现白色沉淀(CuCl)t min后白色沉淀全部转变成橙黄色沉淀(CuOH)。下列有关叙述不正确的是

A.钴酸锂电池放电时的正极反应为Li1-xCoO2 +xe- +xLi+=LiCoO2

B.当电极a处产生标准状况下气体2. 24 L时。钴酸锂电池负极质量减少1.4g

C.电极d为阳极,电解开始时电极d的反应式为Cu+C1-- e- =CuCl

D.电解tmin.装置II中电解质溶液的pH显著增大

 

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