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铜碘杂化团簇具有优异的光学性能,可用于制备发光二极管、发光墨水、生物成像仪器等。...

铜碘杂化团簇具有优异的光学性能,可用于制备发光二极管、发光墨水、生物成像仪器等。一种铜碘杂化团簇的合成路线如图:

(1)已知SbCl3(三氯化锑)是挥发性显著的物质,由此判断SbCl3中主要含有的化学键类型是___

(2)Sb为第四周期VA族元素,预测SbCl3的立体结构为___

(3)Et2O(CH3CH2OCH2CH3,乙醚)中氧原子以及中碳原子的杂化类型分别是______

(4)CuICu+的核外电子排布式为___

(5)SbCy3只能与一个Cu+配位的原因是___

(6)已知上述铜碘杂化团簇属四方晶系,晶胞参数分别为anmbnmcnm,棱间夹角为α=β=γ=90°,平均一个晶胞含有一个铜碘杂化团簇,该团簇的化学式为___。设阿伏加德罗常数的值为NA,已知SbCy的相对分子量是371,则该铜碘杂化团簇的密度是___g·cm-3(列计算式)

 

共价键 三角锥形 sp3 sp2 1s22s22p63s63p63d10或[Ar]3d10 SbCy3中Sb只含一对孤对电子 Cu4I4(SbCy3)4或Cu4I4Sb4Cy12或Cu4I4Sb4C72H132 【解析】 (1)SbCl3属于挥发性显著的物质属于共价化合物,含有共价键; (2)根据VSEPR模型判断杂化方式,再判断分子的立体构型; (3)根据VSEPR模型判断杂化方式; (4)根据构造原理写出29号元素Cu的核外电子排布式,再写出Cu+的核外电子排布式; (5)根据SbCy3的结构确定只能与一个Cu+配位的原因; (6)根据铜碘杂化团簇的铜原子,碘原子,SbCy3的数目,写出团簇的化学式;利用进行计算。 (1)已知SbCl3(三氯化锑)是挥发性显著的物质,说明沸点低,一般为共价化合物,主要含有的化学键类型是共价键; (2)Sb为第四周期VA族元素,最外层5个电子,SbCl3分子中Sb与三个氯原子形成三对单键,剩余一对孤对电子,杂化方式为sp3,SbCl3分子的立体结构为三角锥形; (3)Et2O(CH3CH2OCH2CH3,乙醚)中氧原子成了两对单键,剩余两对孤对电子,价层电子对为4对,杂化方式为sp3杂化, 中六个碳原子共平面,碳原子的杂化类型sp2杂化,剩余一个p轨道垂直于苯环的平面形成一个大π键; (4)29号元素Cu的核外电子排布式为:1s22s22p63s63p63d104s1或[Ar]3d104s1,CuI中Cu+失去最外层的一个电子,核外电子排布式为1s22s22p63s63p63d10或[Ar]3d10; (5)SbCy3中Sb只含一对孤对电子,故只能与一个Cu+配位; (6)根据图示,铜碘杂化团簇的铜原子,碘原子,SbCy3个数都为4个,该团簇的化学式为Cu4I4(SbCy3)4或Cu4I4Sb4Cy12由于SbCy3中Cy为C6H11,故分子式还可以是Cu4I4Sb4C72H132; 设阿伏加德罗常数的值为NA,已知SbCy的相对分子量是371,晶胞参数分别为anm、bnm、cnm,棱间夹角为α=β=γ=90°,晶胞的体积为a×b×c×10-21 cm-3,则该铜碘杂化团簇的密度是 。  
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考点分析:
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甲苯(C7H8)和二甲苯(C8H10)是重要的化工原料。利用苯(C6H6)和甲醇(CH3OH)在催化剂作用下反应得到C7H8C8H10和副产物三甲苯(C9H12),发生的主要反应如下:

.C6H6(g)+CH3OH(g)C7H8(g)+H2O(g)

.C7H8(g)+CH3OH(g)C8H10(g)+H2O(g)

.C8H10(g)+CH3OH(g)C9H12(g)+H2O(g)

(1)500℃、0.18Mpa条件下,反应达到平衡时,结果如图所示。

①由图分析,随着投料比增加,CH3OH的平衡转化率___,平衡时的值___。(填增大减小不变)

②投料比1.0时,C6H6的平衡转化率为50%,产物中C7H8C8H10C9H12物质的量之比为631CH3OH的平衡转化率为___,反应I的平衡常数K=___

(2)我国学者结合实验与计算机模拟结果,研究了反应I在固体酸(HB)催化剂表面进行的反应历程如图所示。其中吸附在固体酸(HB)表面的物种用*标注。

①反应IH=___kJ·mol-1

②吸附CH3OH的焓变___吸附C6H6的焓变(填)。

C6H6*在催化剂表面转化为C7H8*的反应方程式为___

④在固体酸(HB)催化作用下,测得反应I的速率方程为v=k∙p(C6H6)(k为速率常数)。在刚性容器中发生反应I,关于反应I的平衡常数(K)和反应速率(v)的叙述正确的是__(填标号)。

A.升高温度,Kv均增大

B.增大p(C6H6)K不变,v增大

C.降低温度,Kv均减小

D.增大p(CH3OH)K不变,v增大

 

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氧化钪(Sc2O3)是一种稀土氧化物,可用于制作激光、半导体材料。以钪锰矿石(主要含MnO2SiO2及少量Sc2O3Al2O3CaOFeO)为原料制备Sc2O3的工艺流程如图,其中TBPP507均为有机萃取剂。

回答下列问题:

(1)Sc2O3Sc的化合价为___

(2)“溶解时铁屑被MnO2氧化为Fe3+,该反应的离子方程式是___

(3)“滤渣的主要成分是___

(4)“萃取除铁时铁和钪的萃取率与O/A(有机相与水相的体积比)的关系如图所示。该工艺中最佳O/A比为___

(5)有机萃取剂P507萃取Sc3+的反应原理为阳离子交换:ScCl3+3HR=ScR3+3HCl(HR代表P507)。在富钪有机相中反应生成Sc(OH)3的化学方程式是___

(6)“萃余液2”中的金属阳离子除Al3+Ca2+外,还有___

(7)Sc2(C2O4)3在空气中煅烧生成Sc2O3的化学方程式是___

(8)某厂用1000kg的钪锰矿制备Sc2O3,最终得到Sc2O3306g,该矿中含钪的质量分数为___

 

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乙酸正丁酯是无色透明有果香气味的液体。实验室制备乙酸正丁酯的反应方程式如下:CH3COOH+CH3CH2CH2CH2OHCH3COOCH2CH2CH2CH3+H2O。制备流程和有关数据如下:

已知:乙酸正丁酯、正丁醇和水组成的三元共沸物的沸点为90.7℃。

反应装置如图所示。在烧瓶中加入反应物和沸石,分水器中加入一定体积水,80℃反应15分钟,然后提高温度使反应处于回流状态,分水器中液面不断上升,当液面达到分水器支管口时,上层液体返回到烧瓶中。

回答下列问题:

(1)仪器甲的名称是___。步骤①在80℃反应时温度计水银球置于___(填“a”或“b”)处。

(2)使用分水器能提高酯的产率,原因是___(用平衡移动原理解释)。

(3)步骤②观察到___(填标号)现象时,酯化反应已基本完成。

A.当分水器中出现分层          B.分水器中有液体回流至烧瓶

C.分水器水层高度不再变化      D.仪器甲有液体滴落

(4)若反应前分水器中加水不足,会导致___,使产率偏低。

(5)步骤③操作a的名称是___

(6)步骤④中,依次用10%Na2CO3溶液、水洗涤有机相,分出的产物加入少量无水MgSO4固体,蒸馏,得到乙酸正丁酯4.64g。加入10%Na2CO3溶液的目的是除去___。乙酸正丁酯的产率为___%。

 

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已知Ka(CH3COOH)=1.7×10-5Kb(NH3·H2O)=1.7×10-5。常温下,用0.01mol·L-1氨水滴定20mL浓度均为0.01mol·L-1HClCH3COOH混合溶液,相对导电能力随加入氨水体积变化曲线如图所示。下列叙述错误的是(    )

A.a点的混合溶液中c(CH3COO-)约为1.7×10-5mol·L-1

B.b点的混合溶液中:c(CH3COOH)c(NH4+)

C.c点的混合溶液中:c(NH4+)+c(NH3·H2O)=c(Cl-)+c(CH3COO-)+c(CH3COOH)

D.混合溶液pH=7时,加入氨水体积大于40mL

 

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我国科学家研发了一种水系可逆Zn-CO2电池,将两组阴离子、阳离子复合膜反向放置分隔两室电解液,充电、放电时,复合膜层间的H2O解离成H+OH-,工作原理如图所示。下列说法错误的是(   

A.a膜是阳离子膜,b膜是阴离子膜

B.放电时负极的电极反应式为Zn+4OH--2e-=Zn(OH)42-

C.充电时CO2在多孔Pd纳米片表面转化为甲酸

D.外电路中每通过1mol电子,复合膜层间有1mol H2O解离

 

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