题目内容

7．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力．

（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，写出基态镍原子的核外电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2．
（2）富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能，在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途．富勒烯（C60）的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2；1mol C60分子中σ键的数目为90NA．
（3）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜硒薄膜电池等．
①第一电离能：As＞Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②硫化锌的晶胞中（结构如图2所示），硫离子的配位数是4．
③二氧化硒分子的空间构型为V．
（4）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如图3，请在图中用箭头表示出配键．

分析 （1）镍原子核外有28个电子，根据构造原理书写其基态镍原子的核外电子排布式；
（2）在每个C60分子中，每个C原子价层电子对个数是3，根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化类型；参与形成σ键的电子只有3个，所以形成σ键的电子共有60×3=180个，而每个σ键需要2个电子，所以σ键的数目为90个，故1molC60中σ键的数目为90NA；
（3）①同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势，但注意第VA族元素大于相邻元素的第一电离能；
②与硫离子最近的锌离子的数目为硫离子的配位数；
③计算Se原子价层电子对、孤电子对，确定其空间构型；
（4）配位键由提供孤电子对的原子指向提供空轨道的原子．

解答 解：（1）镍原子核外有28个电子，其基态镍原子的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d84s2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d84s2；
（2）每个碳原子形成3个σ键个数且不含孤电子对，所以采用sp2 杂化，每个碳原子含有的σ键个数为$\frac{3}{2}$，所以1mol C60分子中σ键的数目=1mol×60×$\frac{3}{2}$×NAmol-1=90NA，
故答案为：sp2；90NA；
（3）①As和Se属于同一周期，且As属于第VA族，Se属于第VIA族，As原子4p能级容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Se，
故答案为：＞；
②与硫离子最近的锌离子的数目为1×4=4，即硫离子的配位数是4，
故答案为：4；
③二氧化硒分子中Se原子孤电子对数=$\frac{6-2×2}{2}$=1，价层电子对=2+1=3，所以其空间结构为V形，
故答案为：V形；
（4）配位键由提供孤电子对原子指向提供空轨道的原子，所以该配合物中的配位键为，故答案为：．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及配位键表示方法、微粒空间构型判断、电离能大小判断、原子核外电子排布等知识点，这些都是高频考点，利用价层电子对互斥理论、元素周期律、构造原理等知识点分析解答即可，注意配位键的表示方法，为易错点．

练习册系列答案
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17．下列指定溶液中一定能大量共存的离子组是（　　）
A．pH=1的溶液中：$NH_4^+、N{a^+}、F{e^{3+}}、SO_4^{2-}$
B．含有大量$AlO_2^-$的溶液中：$N{a^+}、{K^+}、HCO_3^-、NO_3^-$
C．中性溶液中：${K^+}、A{l^{3+}}、C{l^-}、SO_4^{2-}$
D．Na2S溶液中：$SO_4^{2-}、{K^+}、C{u^{2+}}、C{l^-}$
18．甲、乙两个探究性学习小组，他们拟测定过氧化钠样品（含少量的Na2O）的纯度．

（1）甲组同学拟选用图1实验装置完成实验：
①写出实验中所发生反应的化学方程式Na2O+H2O=2NaOH，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；
②该组同学选用最简单装置的连接顺序是：
A接E，D接G，不填接不填（填接口字母，可不填满）；
（2）乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后，认为：水滴入锥形瓶中，即使不生成氧气，也会将瓶内空气排出，使所测氧气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氧气体积偏小．于是他们设计了图2所示的实验装置．
①装置中导管a的作用是：保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差．
②实验结束后，在读取量气管k中液面读数时，你认为最合理的顺序是BCA （用A、B、C字母表示）
A．视线与量气管k中凹液面的最低点相平
B．等待实验装置冷却
C．上下移动量气管k，使k中液面与H中的液面相平
③若实验中样品的质量为wg，实验前后量气管k中液面读数分别为V1、V2（换算成标况）．则样品的纯度为195×$\frac{{V}_{1}-{V}_{2}}{28w}$×100%（含w、V的表达式）．
15．由铜片、锌片和200mL 稀H2SO4组成的原电池中，若锌片只发生电化学反应，则当铜片上共放出3.36L（标准状况）气体时，H2SO4恰好完全消耗．求：
（1）反应中消耗的锌的质量是9.75g
（2）原稀H2SO4的物质的量浓度是0.75mol•L-1．
2．美籍华裔钱永键等三位科学家因在发现和研究绿色荧光蛋白方面的杰出贡献被授予诺贝尔化学奖．绿色荧光蛋白是一种蛋白质，下列有关绿色荧光蛋白的说法中，错误的是（　　）
A．属于高分子化合物
B．水解后可得到多种氨基酸
C．可用于蛋白质反应机理的研究
D．加入CuSO4溶液后所得的沉淀能用溶于水
12．将27.2 g Cu与Cu2O的混合物溶于 500 mL稀硝酸中，固体完全溶解产生的NO气体在标准状况下体积为4.48 L．
（1）配平Cu2O与稀硝酸反应的离子方程式：
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（2）待产生的气体全部释放后，向溶液中加入200mL6mol/L的NaOH溶液，恰好使其中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为2.8mol/L．
（3）计算原混合物中Cu2O的质量（注意：无计算过程不给分）．
19．元素周期表中，一稀有气体元素原子的最外层电子构型为4s24p6，与其同周期的A、B、C、D四种元素，它们的原子最外层电子数依次为2、2、1、7，其中A、C两元素原子的次外层电子数为8，B、D两元素原子的次外层电子数为18，E、D两元素处于同族，且在该族元素中，E的气态氢化物的沸点最高．

（1）B元素在周期表中的位置第四周期ⅡB族； D的最高价氧化物的水化物的化学式为HBrO4．
（2）E的气态氢化物在同族元素中沸点最高的原因是：HF分子间存在氢键，破坏它需要较高的能量．
（3）A、C两元素第一电离能前者大于后者（填“大于”或“小于”）．无论是A和C的单质还是A和C的氢化物的固体，均能与水剧烈反应生成气体，当上述四种固体分别与足量水反应时，满足n（消耗固体）：n（气体）：n（转移电子）=1：1：1关系的反应的化学方程式KH+H2O=KOH+H2↑．
（4）B元素能形成多种配合物，如B2+可与NH3形成配离子[B（NH3）4]2+．其配体的空间构型为三角锥形；图1表示B与某种元素X形成的化合物晶胞，如果该化合物中B和X通过离子键结合，该晶体中阳离子的配位数为4．
若B和X通过共价键结合，则该化合物的化学式为a（a  ZnX   b ZnX2  c ZnX3），
（5）A和E可形成离子化合物，其晶胞结构如图2示．该化合物的电子式．则晶胞中与A离子距离相等且最近的E离子围成的几何体形状是正方体．
16．烟气的脱硫（除SO2）和脱硝（除NO）都是环境科学研究的热点．可以通过氧化还原反应或酸碱反应进行脱硫和脱硝．完成下列填空．
（1）烟气中含有一定量的氮氧化物（NO2），可以利用甲烷与NO2一点条件下反应，产物为空气中含有的无害成分，从而消除污染．写出CH4与NO2反应的化学方程式CH4+2NO2$\frac{\underline{\;一定条件\;}}{\;}$N2+CO2+2H2O．
（2）用催化剂可以使NO、CO污染同时降低，2NO（g）+2CO（g）?2CO2（g）+N2（g），根据传感器记录某温度下NO、CO的反应进程，测量所得数据绘制出如图．

前1s内的平均反应速率v（N2）=2.7×10-4mol/（L．s）；第2s时的x值范围30.6＞x＞25.2；
（3）利用石灰乳和硝酸工业的废气（含NO、NO2）反应，既能净化空气，又能获得应用广泛的Ca（NO2）2，其部分工艺流程如下：
①滤渣可以循环使用，滤渣的主要成分是Ca（OH）2；
②生产中溶液需保持弱碱性，在酸性溶液中Ca（NO2）2会发生分解，产物之一是NO，其反应的离子方程式为3NO2-+2H+=NO3-+2NO↑+H2O．
17．用下列装置完成相关实验，不合理的是（　　）
A．用a趁热过滤提纯苯甲酸B．用b制备并检验乙烯
C．用c除去溴苯中的苯D．用d分离硝基苯与水

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