12.鋰-磷酸氧銅電池正極的活性物質(zhì)是Cu4O(PO42,可通過(guò)下列反應(yīng)制備:2Na3PO4+4CuSO4+2NH3•H2O═Cu4O(PO42↓+3Na2SO4+(NH42SO4+H2O.
請(qǐng)回答下列問(wèn)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,其中P原子的雜化方式為sp3
(4)在硫酸銅溶液中加入過(guò)量的KCN溶液,生成配合物[Cu(CN)4]2-,則1molCN-中含有的π鍵的數(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(1pm=10-10cm),列式計(jì)算晶體銅的密度9.0g/cm3
(6)下表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(guò)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(xiě)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(duì)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(shuō)明有1個(gè)非羥基氧原子,據(jù)此寫(xiě)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(xiě)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(duì)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?chē)缓码娮訉?duì),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(zhǎng)為d,則有$\sqrt{2}$d=4r,所以d=2$\sqrt{2}$r,所以晶體銅的密度ρ=$\frac{4×64}{\frac{{N}_{A}}{4ou9k4r^{3}}}$=$\frac{4×64}{{N}_{A}×(2\sqrt{2}×1.278×1{0}^{-8})^{3}}$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(shuō)明有1個(gè)非羥基氧原子,據(jù)此可寫(xiě)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(píng) 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(cè)系列答案
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20.下列有關(guān)電池的說(shuō)法不正確的是( 。
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7.下列實(shí)驗(yàn)操作正確且能達(dá)到預(yù)期目的是( 。
編號(hào)試驗(yàn)?zāi)康?/TD>操作
比較水中氫和乙醇中羥基氫的活潑性強(qiáng)弱用金屬鈉分別與同溫度的水和乙醇反應(yīng),觀察反應(yīng)快慢
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證明SO2具有漂白性將SO2通入酸性KMnO4溶液中,觀察溶液是否褪色
確定碳和硅兩元素非金屬性強(qiáng)弱測(cè)同溫同濃度Na2CO3和Na2SiO3水溶液的PH
A.①②B.①③C.①④D.②④

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17.下列關(guān)于化學(xué)反應(yīng)限度的說(shuō)法中正確的是( 。
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B.化學(xué)平衡狀態(tài)是一種靜止?fàn)顟B(tài),因?yàn)榉磻?yīng)物和生成物的濃度已經(jīng)不再改變
C.當(dāng)一個(gè)可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),就是這個(gè)反應(yīng)在該條件下所能達(dá)到的最大限度
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4.已知A、B、C、D、E五種短周期元素的原子序數(shù)依次增大;D的核電荷數(shù)是B的核電荷數(shù)的$\frac{4}{3}$倍;A分別能與B、C、D形成電子數(shù)相等的分子X(jué)、Y、Z;E與B同主族.下列說(shuō)法中不正確的是( 。
A.Z分子中各原子共平面
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18.已知兩種弱酸HA、HB的電離平衡常數(shù)Ka(HA)>Ka(HB).下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(  )
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C.等體積pH相同的HA、HB溶液,分別加入等濃度的NaOH溶液,恰好完全反應(yīng)消耗的NaOH溶液體積HA比HB多
D.等溫濃度均為0.1 mol•L-1的NaA、NaB溶液中,其溶液的pH大小為:pH(NaA)>pH(NaB)

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