【化學(xué)選修3-物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)】
現(xiàn)有A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素,它們位于元素周期表的前四周期.A元素一種原子沒有中子,B元素原子的價(jià)層電子總數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的2倍;D元素原子的L電子層中只有兩對成對電子;E元素與F元素處于同一周期相鄰的族,它們的原子序數(shù)相差3,且E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對電子.請回答下列問題:
(1)E元素基態(tài)原子的核外價(jià)層電子排布式為
 

(2)用元素符號表示B、C、D三種元素的第一電離能由低到高的排序:
 

(3)A元素與B、C元素可形成化合物B2A4、C2A4
①B2A4的結(jié)構(gòu)式為
 
;
②下列有關(guān)C2A4的說法,正確的是
 
(填字母).
a.一個(gè)該分子中含有4個(gè)σ鍵
b.該分子可作為配位體形成配位鍵
C.該分子是極性分子
d.1mol該分子最多可形成4mol氫鍵
e.該分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān)
f.該分子中N的原子軌道是sp3雜化
(4)B單質(zhì)的一種晶體結(jié)構(gòu)如圖甲所示,E單質(zhì)的一種的晶體結(jié)構(gòu)如圖乙所示.

則圖中的單質(zhì)B的名稱為
 
,圖甲中B原子的配位數(shù)與圖乙中E原子的配位數(shù)之比為
 
.E元素與D元素形成的ED晶體與NaCl晶體一樣,欲比較ED與NaCl的晶格能大小,需考慮的數(shù)據(jù)是
 

(5)據(jù)最新資料顯示,F(xiàn)單質(zhì)的晶胞可能有多種,若其晶胞分別以六方緊密堆積和面心立方堆積存在,其單質(zhì)的密度之比為
 
考點(diǎn):晶胞的計(jì)算,原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系
專題:
分析:A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素,它們位于元素周期表的前四周期.A元素一種原子沒有中子,則A為H元素;B元素原子的價(jià)層電子總數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,B原子只能有2個(gè)電子層,其價(jià)電子總數(shù)為4,故B為碳元素;D元素原子的L電子層中只有兩對成對電子,其原子核外電子排布為1s22s2p4,則D為O元素;結(jié)合原子序數(shù)可知C為N元素;E元素與F元素處于同一周期相鄰的族,它們的原子序數(shù)相差3,二者處于第四周期,為Ⅷ族元素與ⅦB(或ⅠB)元素,E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對電子,可推知E為Fe、F為Cu,據(jù)此解答.
解答: 解:A、B、C、D、E、F原子序數(shù)依次增大的六種元素,它們位于元素周期表的前四周期.A元素一種原子沒有中子,則A為H元素;B元素原子的價(jià)層電子總數(shù)是內(nèi)層電子總數(shù)的2倍,B原子只能有2個(gè)電子層,其價(jià)電子總數(shù)為4,故B為碳元素;D元素原子的L電子層中只有兩對成對電子,其原子核外電子排布為1s22s2p4,則D為O元素;結(jié)合原子序數(shù)可知C為N元素;E元素與F元素處于同一周期相鄰的族,它們的原子序數(shù)相差3,二者處于第四周期,為Ⅷ族元素與ⅦB(或ⅠB)元素,E元素的基態(tài)原子有4個(gè)未成對電子,可推知E為Fe、F為Cu,
(1)E為Fe元素,原子核外電子數(shù)為26,基態(tài)原子的核外價(jià)層電子排布式為3d64s2,
故答案為:3d64s2;
(2)同周期隨原子序數(shù)增大元素第一電離能呈增大趨勢,但N元素原子2p能級容納3個(gè)電子,處于半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能C<O<N,
故答案為:C<O<N;
(3)H元素與C、N元素可形成化合物C2H4、N2H4
①C2H4中C原子之間形成2對共用電子對,C原子與H原子之間形成1對共用電子對,結(jié)構(gòu)式為
故答案為:;
②N2H4中N原子之間形成1對共用電子對,N原子與H原子之間形成1對共用電子對,其電子式為,
a.單鍵為σ鍵,一個(gè)該分子中含有5個(gè)σ鍵,故a錯(cuò)誤;
b.該分子中N原子含有孤對電子,可作為配位體形成配位鍵,故b正確;
c.該分子為對稱結(jié)構(gòu),分子中正負(fù)電荷重心重合,是非極性分子,故c錯(cuò)誤;
d.該分子中4個(gè)H原子可以另外分子的N原子之間形成4個(gè)氫鍵,2個(gè)N原子與分別與其它分子中H原子之間形成2個(gè)氫鍵,故1mol該分子最多可形成6mol氫鍵,故d錯(cuò)誤;
e.氫鍵不能影響化學(xué)性質(zhì),該分子的穩(wěn)定性與氫鍵無關(guān),故e正確;
f.該分子中N原子成3個(gè)σ鍵、含有1對孤對電子,N的原子軌道是sp3雜化,故f正確;
故答案為:bef;
(4)圖中甲為金剛石的晶胞,圖甲中C原子的配位數(shù)為4,圖乙中E原子的配位數(shù)為8,則甲、乙中配位數(shù)之比為4:8=1:2.晶體晶格能與離子半徑及離子所帶電荷數(shù),
故答案為:金剛石;1:2;離子半徑及離子所帶電荷數(shù);
(5)六方緊密堆積和面心立方堆積都是密置層的堆積,原子空間利用率相同,其單質(zhì)的密度也相同,故密度之比為1:1,
故答案為:1:1.
點(diǎn)評:本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及核外電子排布、電離能、分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、化學(xué)鍵、雜化軌道、晶胞結(jié)構(gòu)等,難度中等,(4)中金剛石晶胞沒有畫出晶胞結(jié)構(gòu),增大難度,對學(xué)生的空間想象有一定的要求,注意識記中學(xué)常見的晶胞結(jié)構(gòu),(5)中注意利用堆積形式進(jìn)行解答.
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:

下列反應(yīng)的離子方程式錯(cuò)誤的是(  )
A、等物質(zhì)的量的Ba(OH)2與NH4HSO4在稀溶液中反應(yīng):Ba2++2OH-+2H++SO
 
2-
4
=BaSO4↓+2H2O
B、氫氧化鐵與足量的氫溴酸溶液反應(yīng):Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C、足量的CO2通入飽和碳酸鈉溶液中:CO2+2Na++CO
 
2-
3
+H2O=2NaHCO3
D、向碳酸氫鈉溶液中滴入過量澄清石灰水:Ca2++2OH-+2HCO
 
-
3
=CaCO3↓+CO
 
2-
3
+2H2O

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

將一定量的SO2通人Ba(NO32溶液中,下列離子反應(yīng)一定不會發(fā)生的是( 。
A、Ba2++SO42-→BaSO4
B、Ba2++SO2+H2O→BaSO3↓+2H+
C、3SO2+2H2O+2 NO3-→3SO42-+4H++2NO↑
D、4SO2+5H2O+NO3-→4SO42-+NH4++6H+

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

甲醇是重要的化工原料,在日常生活中有著廣泛的應(yīng)用.
(1)工業(yè)上一般采用下列兩種反應(yīng)合成甲醇:
反應(yīng)Ⅰ:CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)   
反應(yīng)Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
①在以上制備甲醇的兩個(gè)反應(yīng)中:反應(yīng)Ⅰ優(yōu)于反應(yīng)Ⅱ,原因?yàn)?div id="i44ssk4" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

②對于反應(yīng)Ⅰ,圖1表示能量的變化;圖2表示一定溫度下,在體積為2L的密閉容器中加入4mol H2和一定量的CO后,CO和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)間變化.

在“圖1”中,曲線
 
(填:“a”或“b”)表示使用了催化劑;該反應(yīng)屬于
 
(填:“吸熱”、“放熱”)反應(yīng).在圖2中從反應(yīng)開始到建立平衡,用H2濃度變化表示的反應(yīng)速率為
 
;該溫度下CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)的化學(xué)平衡常數(shù)為
 

③對于反應(yīng)Ⅱ,在一定溫度時(shí),將1mol CO2和3mol H2充入一密閉恒容容器中,充分反應(yīng)達(dá)到平衡后,若CO2的轉(zhuǎn)化率為a,則容器內(nèi)的平衡壓強(qiáng)與起始壓強(qiáng)之比為
 
;若容器容積不變,下列措施可增加甲醇產(chǎn)率的是
 

a.升高溫度
b.增加CO2的量
c.充入He,使體系總壓強(qiáng)增大 
d.按原比例再充入CO2和H2
(2)甲醇對水質(zhì)會造成一定的污染,有一種電化學(xué)法可消除這種污染,其原理是:通電后,將Co2+氧化成Co3+,然后以Co3+做氧化劑把水中的甲醇氧化成CO2而凈化.實(shí)驗(yàn)室用圖3裝置模擬上述過程.
①陽極電極反應(yīng)式為
 

②除去甲醇的離子方程式為
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

恒溫恒容下2.5mol A氣體和2mol B氣體通入體積為2L的密閉容器中發(fā)生如下反應(yīng):2A(g)+B(g)?xC(g)+2D(s).2min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),此時(shí)剩余1.5mol B,并測得C的濃度為0.75mol?L-1.從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),體系與環(huán)境的熱交換為72kJ,且該反應(yīng)的平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系如圖所示.
(1)從開始反應(yīng)至達(dá)到平衡狀態(tài),用A表示的平均反應(yīng)速率為v(A)=
 

(2)x=
 
,該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)為
 
;
(3)該反應(yīng)的△H=
 

(4)下列各項(xiàng)可作為該反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的標(biāo)志的是
 
(填選項(xiàng)代號);
A.壓強(qiáng)不再變化                     B.氣體密度不再變化
C.v(A)=2v(B)                   D.v(A)=v(D)
(5)若向原平衡混合物的容器中再充入2.5mol A氣體和2mol B氣體,在相同溫度下達(dá)到新的平衡時(shí),A的物質(zhì)的量n(A)=
 
mol;
(6)欲使反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)C的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)與原平衡相等,起始加入的A、B物質(zhì)的量n(A)、n(B)之間應(yīng)滿足的關(guān)系為
 
(起始不加入C和D物質(zhì)).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

實(shí)驗(yàn)室欲配制80mL 1.4mol/L的NaNO3溶液,試回答:
(1)用不到的儀器是:
 
;
A.燒杯    B.500mL容量瓶    C.100mL容量瓶    D.膠頭滴管     E.玻璃棒
(2)配制時(shí)應(yīng)稱取NaNO3
 
g;
(3)在配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的實(shí)驗(yàn)中,下列操作會使所配溶液的濃度偏大的是
 

A.在燒杯中溶解溶質(zhì),攪拌時(shí)不慎濺出少量溶液;
B.未將洗滌燒杯內(nèi)壁的溶液轉(zhuǎn)移入容量瓶;
C.稱量NaNO3固體時(shí)天平指針偏向左方
D.將配得的溶液從容量瓶轉(zhuǎn)移到干燥、潔凈的試劑瓶中時(shí),有少量濺出;
E.將燒杯中溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶之前,容量瓶中有少量蒸餾水;
F.定容時(shí)俯視液面.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

已知Ba(AlO22可溶于水.如圖表示的是向KA1(SO42溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液時(shí),生成沉淀的物質(zhì)的量y與加入Ba(OH)2的物質(zhì)的量x的關(guān)系.完成下列問題:
(1)a點(diǎn)時(shí)反應(yīng)的離子方程式是
 

(2)a、b兩點(diǎn)消耗Ba(OH)2的物質(zhì)的量之比是
 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

H2C2O4是二元弱酸,KHC2O4溶液呈弱酸性.將V1mL 0.1mol/L KOH溶液與V2mL 0.1mol/L H2C2O4溶液混合,所得混合溶液,在25℃時(shí)微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系正確的是( 。
A、若V1=V2,則:c(OH-)=c(H+)+c(HC2O4-)+c(H2C2O4
B、若V1=1.5V2,則:c(K+)>c(HC2O4-)>c(C2O42-)>c(H+)>c(OH-
C、若V1=2V2,則:c(K+)=2c(C2O
 
2-
4
)+2c(HC2O
 
-
4
)+2c(H2C2O4
D、若V1=nV2,且此時(shí)pH=7,則:c(K+)=c(HC2O
 
-
4
)+2c(C2O
 
2-
4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

下列各組離子在溶液中能大量共存的是(  )
A、NH4+、K+、Cl-、OH-
B、H+、Na+、NO3-、HCO3-
C、Mg2+、NH4+、NO3-、SO42-
D、Ag+、H+、SO42-、Cl-

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