题目内容

20．下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素．

（1）写出上表中元素⑩基态原子的外围电子排布图1s22s22p63s23p63d104s1．
（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：sp2．
（3）按要求完成下列各题：
a．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式CO、C22-或CN-或NO+或O22+（各一种）．
b．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H2O2的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为2NH3+3H2O2=N2+6H2O．
（4）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：HF分子之间因形成氢键而形成（HF）n缔合分子，实际测得的为HF和（HF）n的相对分子质量的平均值，比HF的分子量大．
（5）元素⑨和铁元素均可形成+2价氧化物，晶体结构类型均与氯化铯的相同，
a、比较离子半径大小：Cl-大于Cs+（填“大于”、“小于”或“等于”）．
b、元素⑨和铁的+2价离子半径分别为69pm和78pm，则比较两种氧化物的熔点较高的为NiO（填化学式），请解释原因两种氧化物中的阴阳离子的电荷（绝对值）均相等，Ni2+的半径小则NiO的阴阳离子核间距小于FeO的阴阳离子核间距，可知NiO的晶格能较大，熔点高．
（6）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式为fcc（面心立方），晶胞边长为361pm．又知⑩单质的密度为9.00g•cm-3，原子量为63.6，请回答下列问题：
a、晶体中该原子的配位数为12，一个晶胞中包含的原子数目为4．
b、⑩单质的晶胞的体积是4.70×10-23cm3，阿伏加德罗常数为$\frac{4×63.6}{9.00×4.70×10{\;}^{-23}}$/mol=6.01×1023mol-1（列式计算）．

分析 由元素在周期表中的位置可知①为H，②为Li，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Mg，⑧为S，⑨为Ni，⑩为Cu，
（1）⑩为Cu，原子序数为29，结合构造原理书写电子排布式；
（2）元素③与①形成的水果催熟剂为C2H4，根据形成的δ键判断；
（3）元素④所形成的单质为N2，含有14个电子；元素④的气态氢化物X为NH3，与H2O2反应生成N2和水；
（4）HF分子之间因形成氢键而形成（HF）n缔合分子；
（5）a、核外电子排布相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小；
b、离子半径越小、晶体熔点越高；
（6）利用均摊法计算

解答 解：由元素在周期表中的位置可知①为H，②为Li，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Mg，⑧为S，⑨为Ni，⑩为Cu，
（1）⑩为Cu，原子序数为29，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；
（2）元素③与①形成的水果催熟剂为C2H4，结构简式为CH2=CH2，C形成3个δ键，为sp2杂化，
故答案为：sp2；
（3）a、元素④所形成的单质为N2，含有14个电子，与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子有CO、C22-或CN-或NO+或O22+，
故答案为：CO；C22-或CN-或NO+或O22+；
b、元素④的气态氢化物X为NH3，与H2O2反应生成N2和水，方程式为2NH3+3H2O2=N2+6H2O，
故答案为：2NH3+3H2O2=N2+6H2O；
（4）F的非金属性很强，对应氢化物中含有氢键，HF分子之间因形成氢键而形成（HF）n缔合分子，实际测得的为HF和（HF）n的相对分子质量的平均值，比HF的分子量大，
故答案为：HF分子之间因形成氢键而形成（HF）n缔合分子，实际测得的为HF和（HF）n的相对分子质量的平均值，比HF的分子量大；
（5）a、Cl-、K+核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，Cl的原子序数小于K，则Cl-离子半径较大，
故答案为：大于；
b、两种氧化物中的阴阳离子的电荷（绝对值）均相等，离子半径越小、晶格能越大，则晶体熔点越高，
故答案为：NiO；两种氧化物中的阴阳离子的电荷（绝对值）均相等，Ni2+的半径小则NiO的阴阳离子核间距小于FeO的阴阳离子核间距，可知NiO的晶格能较大，熔点高；
（6）a、Cu单质的晶体为面心立方最密堆积，以顶点Cu原子研究，与之最近的Cu原子处于面心上，每个顶点为12个面共用，故Cu的配位数为12，
一个晶胞中包含的原子数目为6×$\frac{1}{2}$+$\frac{1}{8}$×8=4，
故答案为：12；4；
b、晶胞边长为361pm．则晶胞的体积为（361×10-10cm）3=4.70×10-23cm3，
设阿伏加德罗常数为NA，
则ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{4×63.6}{{N}_{A}}}{4.70×1{0}^{-23}}$=9.00g•cm-3，则NA=$\frac{4×63.6}{9.00×4.70×10{\;}^{-23}}$/mol，
故答案为：4.70×10-23；NA=$\frac{4×63.6}{9.00×4.70×10{\;}^{-23}}$/mol=6.01×1023mol-1．

点评 本题以元素推断为载体，综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、杂化理论与分子结构、氢键、晶胞计算等，难度中等，（6）注意利用均摊法进行晶胞计算．

练习册系列答案
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7．元素周期表揭示了许多元素的相似性和递变规律，同一周期构成的某些微粒往往具有相同的电子数，周期表中主族元素可以构成许多电子数为10或8的微粒，如下列周期表所示的一些分子或离子．

（1）写出⑨元素在元素周期表中的位置：第四周期第ⅤⅢ族；
（2）写出⑥、⑦、⑧三种元素简单离子半径由大到小的顺序为S2-＞Cl-＞K+；
（3）写出③、④、⑤、⑧四种元素的最高价氧化物的水化物的碱性强弱顺序：KOH＞NaOH＞Mg（OH）2＞Al（OH）3；
（4）①元素和⑤元素的氢氧化物具有相似的化学性质，写出①元素的氢氧化物与足量的NaOH溶液反应的化学方程式Be（OH）2+2NaOH=Na2BeO2+2H2O；
（5）用电子式表示④、⑦两种元素形成化合物的过程：；
（6）含有⑥元素某种18电子的离子与H+及OH-均可发生反应，分别写出反应的离子方程式：HS-+H+=H2S↑；HS-+OH-=S2-+H2O；
（7）②、③两种元素的单质在加热条件下发生反应生成的产物的化学式为Na2O2，其中所含的化学键类型有非极性键和离子键．
（8）在②、⑥两种元素形成的简单氢化物中，沸点较高的是水，其主要原因是水分子之间有氢键；
（9）将④、⑨两种元素的单质组成的混合物9.8g溶解在过量某浓度的稀硝酸中，完全反应，假设硝酸的还原产物全部为NO，其物质的量为0.2mol，则向反应后的溶液中加入足量的烧碱溶液，可生成氢氧化物沉淀的质量是20g．
11．下列物质不能发生水解反应的是（　　）
A．葡萄糖B．淀粉C．油脂D．蔗糖
8．在盛有稀硫酸的烧杯中放入用导线连接的锌片和铜片，下列叙述正确的是（　　）
A．正极附近SO42-浓度逐渐增大
B．电子通过导线由铜片流向锌片
C．正极反应式为Zn-2e-═Zn2+
D．该原电池工作过程中电解质溶液的pH值增大
15．下列化合物分子中的所有碳原子可能处于同一平面的是（　　）
A．甲基环己烷B．聚-2-甲基丙烯C．乙酸叔丁酯D．苯甲酸苯甲酯
5．欲配制一定温度下的某NaOH溶液，已知：该溶液体积为V mL，溶液密度为d g/cm3，质量分数（质量百分比浓度）为w%，物质的量浓度为c mol/L，溶液中含氢氧化钠的质量为m g．试回答下列问题．
（1）计算：用w、d表示溶液中溶质的物质的量浓度c为0.25dwmol/L．
（2）某学生用托盘天平称量小烧杯的质量（烧杯中盛NaOH），称量前把游码放在标尺的零刻度，天平静止时发现指针在分度盘的偏右位置，此时左边的托盘将高于（填“高于”或“低于”）右边的托盘，欲使天平平衡，所进行的操作为往左盘添加药品，假定最终称量小烧杯的质量为32.6g（填“32.6g”或“32.61g”）．
（3）在标尺（图）上画出游码位置（画“△”表示）．

（4）定容后将溶液振荡均匀，静置时发现液面低于刻度线，于是又加少量水至刻度线，则测得溶液的物质的量浓度将偏小（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）．
12．有A、B、C、D、E五种元素，它们的核电荷数依次增大，且都小于20；只有C、E是金属元素；A和E元素原子的最外层电子都只有一个；B和D 元素原子的最外层电子数相同，且B元素原子L层电子数是K层电子数的3倍；C元素原子的最外层电子数是D元素原子最外层电子数的一半．由此可知：
（1）C在元素周期表中的位置是第三周期第ⅢA族．
（2）D元素最高价氧化物对应水化物的分子式为H2SO4，E元素形成的最高价氧化物对应水化物的化学键类型离子键、共价键．
（3）D与E形成的化合物属于离子化合物（填“离子化合物”或“共价化合物”）．
（4）写出C与NaOH溶液反应的离子方程式：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
9．A与B反应生成C，假定反应由A、B开始，它们的起始浓度均为1mol．L-1．反应进行2min后，A的浓度为0.8mol．L-1，B的浓度为0.6mol．L-1 C的浓度为0.6mol．L-1
（1）2min内反应的平均反应速率为：ν（A）=0.1mol/（L．min）
（2）ν（A）、ν（B）、ν（C） 三者之间的关系是：ν（A）：ν（B）：ν（C）=1：2：3
（3）该反应的化学反应方程式：A+2B=3C．
10．磁流体是电子材料的新秀，它既具有固体的磁性，又具有液体的流动性．制备时将含等物质的量的FeSO4和Fe2（SO4）3的溶液混合，再滴入稍过量的NaOH溶液，随后加入油酸钠溶液，即可生成黑色的、分散质微粒的直径在5.5～36nm的磁流体，下列说法中正确的是（　　）
A．所得的分散系属于悬浊液
B．所得的分散系中分散质为Fe2O3
C．该分散系能产生丁达尔效应
D．该磁流体就是Fe（OH）2和Fe（OH）3的悬浊液

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