题目内容

19．X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，X、Y、Z三种元素位于同一周期，其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得，且XZ2与Y2Z互为等电子体．含U的化合物的焰色为紫色．试回答下列问题：
（1）U单质的原子堆积方式为体心立方堆积，Y的价电子排布式为2s22p3．
（2）化合物甲由Z、U两元素组成，其晶胞如图所示．
①甲的化学式为KO2．
②下列有关该晶体的说法中正确的是BC（选填选项字母）．
A．每个晶胞中含有14个U+和13个Z2-
B．晶体中每个U+周围距离最近的U+有6个
C．该晶体属于离子晶体
③甲的密度为a g•cm-3，则晶胞的体积是$\frac{284}{a{N}_{A}}$×10-6 m3（只要求列出计算式，阿伏加德罗常数的值用NA表示）．

分析 X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，则外围排布为2s22p3，则Y为氮元素；X、Y、Z三种元素位于同一周期，Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得，且XZ2与Y2Z互为等电子体，X与Z的质子数之和为14，则为CO2与N2O，故X为碳元素、Z为氧元素；含U的化合物的焰色为紫色，则U为钾元素，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素，基态Y原子的2p轨道处于半充满状态，则外围排布为2s22p3，则Y为氮元素；X、Y、Z三种元素位于同一周期，Y和Z的单质可以通过分离液态空气的方法大量制得，且XZ2与Y2Z互为等电子体，X与Z的质子数之和为14，则为CO2与N2O，故X为碳元素、Z为氧元素；含U的化合物的焰色为紫色，则U为钾元素，
（1）U为钾元素，K单质的原子堆积方式为体心立方堆积，Y为氮元素，Y的价电子排布式为2s22p3，
故答案为：体心立方堆积；2s22p3；
（2）①由晶胞结构可知，晶胞中K原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，O原子数目为4×2×$\frac{1}{4}$+8×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{4}$=8，故K原子与O原子数目之比为4：8=1：2，故甲的化学式为KO2，
故答案为：KO2；
②A．由①中计算可知，每个晶胞中含有4个K+和4O2-，故A错误；
B．由晶胞结构可知，晶体中每个K+周围距离K+最近的O2-有6个，故B正确；
C．该晶体由K+和4O2-构成，属于离子晶体，故C正确；
故答案为：BC；
③晶胞的质量为$\frac{4×71}{{N}_{A}}$g，甲的密度为a g•cm-3，则晶胞的体积是$\frac{\frac{4×71}{{N}_{A}}}{a}$cm3=$\frac{284}{a{N}_{A}}$×10-6m3，
故答案为：$\frac{284}{a{N}_{A}}$×10-6．

点评 本题考查结构性质位置关系、化学键、晶胞结构与计算等，难度中等，推断元素是解题关键，注意利用均摊法进行晶胞的计算．

练习册系列答案
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12．某小组欲探究Cl2的化学性质，设计以下反应实验Cl2+KOH+KI→KIOX+KCl+H2O（未配平）
Ⅰ【实验方案】实验装置如图

A  MnO2      B  饱和食盐水     C  KI、KOH混合溶液    D  AgNO3溶液
E  NaOH溶液       F 浓盐酸
（1）仪器A的名称蒸馏烧瓶，制备时加入MnO2应多余理论量，其原因是氯气过量有利于反应充分进行，装置A、B中氯气有残留
（2）当D装置中出现浑浊（或有白色沉淀） 时，停止加热．
Ⅱ【检验产物】
①精确取C中液体20.00mL（均匀）于锥形瓶中，加入KI（过量）和足量稀硫酸
②向上述锥形瓶中滴加淀粉指示剂，溶液变蓝，用0.5000mol/L的Na2S2O3溶液滴定至蓝色刚好褪去，耗Na2S2O3溶液25.20mL．
已知：原C中KI的浓度为0.1000mol/L；I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
（1）写出①的离子反应方程式（2x-1）I-+IOX-+2xH+=xI2+xH2O
（2）计算，x=3.15，其与理论值相比偏高（高或低），主要原因是C中有残余氯气，会氧化KI生成I2
（3）若想修正此误差，可采取的方法是加热煮沸所取的20.00mL液体，赶走溶在其中的氯气
Ⅲ【探究反思】
同学甲提出反应历程猜想
①Cl2先和 I-反应生成I2，I2再和Cl2反应生成 IOX-
②Cl2先和 OH-反应生成 ClO-，ClO-氧化I-直接生成IOX-
（1）甲同学在KI、KOH混合溶液中加入淀粉指示剂，滴入一滴新制氯水后，溶液迅速变蓝，他认为此现象可证实猜想①
（2）甲同学想测滴入氯水后用pH试纸测溶液pH，从pH变化以进一步证实猜想．乙同学认为应用pH计实验．pH试纸不宜使用的原因是溶液为蓝色，影响pH试纸颜色观察
（3）不断加入氯水，由pH计测得数据作图如下，请分别写出图象对应的猜想．
13．燃烧等物质的量有机物A和乙醇，消耗等量的氧气．此时乙醇反应后生成的H2O是A的1.5倍，而有机物A反应后生成的CO2是乙醇的1.5倍．则有机物A的分子式为（　　）
A．C2H4OB．C2H6OC．C3H4O2D．C3H6O2
7．避蚊酯（DMP）是一种塑化剂，相对分子质量为194，摄入后对人体有一定的危害，其结构可表示为（其中R为烃基），实验室由以下方法可得到DMP：
请回答：
（1）物质C中官能团的名称为醛基．
（2）下列有关DMP的说法可能正确的是BC（填字母标号）
A．DMP的分子式为C10H12O4  B．DMP可以发生取代、加成、氧化等反应C．DMP在水中的溶解度不大
（3）B与乙二酸（  ）在一定条件下可以按物质的量1：1发生反应生成高分子化合物，该高分子化合物的结构简式为．
（4）工业上以邻二甲苯（）为原料先生产苯酐（），再使其与某醇在一定条件下反应制取DMP．苯酐与该醇制取DMP的化学方程式为．
（5）芳香化合物E与C互为同分异构体，若1mol E与足量银氨溶液反应生成2mol Ag，则E可能的结构简式为．B也存在多种同分异构体，符合下列条件的B同分异构体有6种．
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14．现有3.58gNa2CO3 和NaHCO3的固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加80.0ml 1.0mol/L 盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为896ml（设气体全部逸出，下同）．回答下列问题：
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（2）固体混合物中Na2CO3 和NaHCO3的物质的量之比为1：3．
（3）取xg上述Na2CO3 和NaHCO3的固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴滴加40.0ml 1.0mol/L 盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为448ml，则x的值可能为1.79或7.16．
（4）取xg上述Na2CO3 和NaHCO3的固体混合物，将其制成溶液后，边搅拌边逐滴
滴加40.0ml 1.0mol/L 盐酸，反应完全后生成的CO2气体折算成标准状况下的体积为yml，当2.864≤x＜14.32时，y与x的函数关系式是y=896-$\frac{11200x}{179}$．
4．a mol O2气体和a mol O3气体相比较，下列叙述一定正确的是（　　）
A．体积相同B．质量相等C．分子数相等D．原子数相等
11．下列物质的保存方法不正确的是（　　）
A．氯水存放在带橡胶塞的棕色广口瓶中
B．少量钠保存在煤油中
C．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
D．碳酸钠固体保存在广口瓶中
8．下列措施对增大反应速率明显有效的是（　　）
A．在炭粉燃烧中加入KClO3
B．Zn与25%的稀硫酸反应制取H2时，改用98%的浓硫酸
C．在K2S04与BaCl2两溶液反应时，增大压强
D．Na与乙醇反应时增大乙醇的用量
9．下列说法中，正确的是（　　）
A．需要加热才能发生的反应一定是吸热反应
B．燃煤发电是煤的综合利用的重要途径
C．反应物的总能量大于生成物的总能量的化学反应是放热反应
D．化学键的断裂和形成与化学变化中的能量变化无关

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