题目内容

11．已知A、B、C、D均为前四周期元素且原子序数依次增大，元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子，元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，元素C的一种常见单质为淡黄色粉末，D的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为l．
（1）在第2周期中，第一电离能大于A的元素有2种．
（2）CB2分子的空间构型为V形；H2B在乙醇中的溶解度大于H2C，其原因是水分子与乙醇分子之间形成氢键．
（3）AB3-中，A原子轨道的杂化类型是sp2，与AB3-互为等电子体微粒的化学式为SO3、BF3、CO32-、SiO32-等（写出一种即可）．
（4）D（OH）2难溶于水，易溶于氨水，写出其溶于氨水的离子方程式：Cu（OH）2+4NH3．H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O．
（5）D2B的晶胞如图所示，已知晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长为$\root{3}{\frac{288}{ρ{N}_{A}}}$cm（用含r、NA的式子表示）．

分析 A、B、C、D均为前四周期元素且原子序数依次增大，元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p3，则A为N元素；元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；元素C的一种常见单质为淡黄色粉末，则C为S元素；D的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为l，原子序数大于S，只能处于第四周期，核外电子数=2+8+18+1=29，则D为Cu元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D均为前四周期元素且原子序数依次增大，元素A的基态原子2p轨道有3个未成对电子，核外电子排布为1s22s22p3，则A为N元素；元素B的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；元素C的一种常见单质为淡黄色粉末，则C为S元素；D的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为l，原子序数大于S，只能处于第四周期，核外电子数=2+8+18+1=29，则D为Cu元素，
（1）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大趋势，但氮元素原子2p轨道容纳3个电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于O元素，所以第二周期中F、Ne的第一电离能都高于N元素，
故答案为：2；
（2）CB2分子为SO2，分子中硫原子的价层电子对为$\frac{6}{2}$=3，有一对孤电子对，所以分子的空间构型为V形；水分子与乙醇分子之间形成氢键，故H2O在乙醇中的溶解度大于H2S，
故答案为：V形；水分子与乙醇分子之间形成氢键；
（3）NO3-中N原子价层电子对数=3+$\frac{5+1-2×3}{2}$=3，N原子轨道的杂化类型是sp2，与NO3-互为等电子体微粒的化学式为SO3、BF3、CO32-、SiO32-等，
故答案为：sp2；SO3、BF3、CO32-、SiO32-等；
（4）Cu（OH）2难溶于水，易溶于氨水，其溶于氨水的离子方程式为：Cu（OH）2+4NH3．H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，
故答案为：Cu（OH）2+4NH3．H2O=[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O；
（5）Cu2O的晶胞中黑色球数目=4、白色球数目=2+8×$\frac{1}{8}$=2，故黑色球为Cu、白色球为O，晶胞质量=2×$\frac{64×2+16}{{N}_{A}}$g，晶体的密度为ρ g•cm-3，则晶胞体积=$\frac{\frac{64×2+16}{{N}_{A}}×2}{ρ}$cm3=$\frac{288}{ρ{N}_{A}}$cm3，则晶胞边长=$\root{3}{\frac{288}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案为：$\root{3}{\frac{288}{ρ{N}_{A}}}$．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及电离能、分子结构、杂化轨道、等电子体、配合物、晶胞计算等，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

练习册系列答案
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1．已知某原子${\;}_{Z}^{A}$X的某能层电子排布为ns2np6nd5，下列说法中正确的是（　　）
A．若n=4，则X是第四周期元素
B．若n=3，则Z可能等于25
C．若X是第四周期元素，则具有“ns2np6nd5”排布的原子一定只有2种
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2．工业上用亚硫酸氢钠（NaHSO3）与碘酸钠（NaIO3）反应制备单质碘．试配平该反应的化学方程式，并标出电子转移的总数及方向．
2NaIO3+5NaHSO3→3NaHSO4+2Na2SO4+1I2+1H2O．
19．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化．在变化的各阶段被破坏的粒子间的相互作用依次是（　　）
A．氢键；  分子间作用力；  非极性键
B．氢键；  氢键；          极性键
C．氢键；  极性键；        分子间作用力
D．分子间作用力；  氢键；  非极性键
6．根据碘与氢气反应的热化学方程式
（ⅰ）I2（g）+H2（g）?2HI（g）△H=-9.48kJ/mol
（ⅱ）I2（s）+H2（g）?2HI（g）△H=+26.48kJ/mol
下列判断正确的是（　　）
A．254 g I2（g）中通入2 g H2（g），反应放热9.48 kJ
B．1 mol固态碘与1 mol气态碘所含的能量相差17.00 kJ
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16．氯及其化合物在合成消毒剂、药物等方面具有广泛用途．二氧化氯（ClO2，黄绿色易溶于水的气体）是高效、低毒的消毒剂，某兴趣小组通过如图装置，对二氧化氯及氯气的性质进行了研究：
（1）打开分液漏斗A的活塞，烧瓶中发生反应：2NaClO3+4HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O
为使ClO2在C中被稳定剂充分吸收，滴加稀盐酸的速度宜慢（填“快”或“慢”）．
（2）ClO2处理过的饮用水会含有一定量的NaClO2．若要除去超标的NaClO2，下列物质最适宜的是d（填标号）．
a．明矾  b．碘化钾   c．盐酸    d．硫酸亚铁
（3）写出D中甲烷的第一步反应化学方程式CH4+Cl2 $\stackrel{光照}{→}$ CH3Cl+HCl
（4）E装置的作用是cd（填编号）．
a．收集气体       b．吸收氯气     c．防止倒吸      d．吸收氯化氢
（5）E装置除生成盐酸外，还含有有机物，从E中分离出盐酸的最佳方法为分液．
该装置还有缺陷，原因是没有进行尾气处理，其尾气主要成分为ab（填编号）．
a．CH4 b．CH3Cl     c．CH2Cl2d．CHCl3
3．在1L容器中通入CO2、H2各2mol，在一定条件下发生反应：CO2+H2?CO+H2O，回答下列问题：
（1）在830℃条件下，反应达到平衡时CO2的转化率为50%．若把体系温度降至800℃求得平衡常数K1=0.81，可以推知该反应的正反应为吸热反应（填“吸热”、“放热”）．
（2）T℃时，某时刻测得体系中各物质的量如下：n（CO2）=1.2mol，n（H2）=1.5mol，n（CO）=0.9mol，n（H2O）=0.9mol，则此时该反应向正反应方向进行．（填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“处于平衡状态”）．
20．C和Si元素在化学中占有极其重要的地位．
（1）CO2属于分子晶体，熔化时克服的微粒间作用力是分子间作用．
SiO2属于原子晶体，熔化时克服的微粒间作用力是共价键．所以熔点CO2＜SiO2（填“＜”、“=”或“＞”）．
（2）SiO2晶体中每个硅与4个O相连，每个氧与2Si相连．
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1．上海世博会期间，在德国馆的汉堡之家展馆人们就看到一个1：20飞机燃料电池的模型，燃料电池是一种通过氢氧结合来发电的电化学装置，某氢氧燃料电池的电池反应为2H2+O2═2H2O，电解液为KOH溶液，氢氧燃料电池的突出优点是把化学能直接转化为电能，而不用经过热能这一中间形式．
（1）有关氢氧燃料电池的下列叙述中，正确的是（　　）
A、此电池能发出蓝色火焰
B、氢气为正极，氧气为负极
C、因为生成水，所以工作时溶液的碱性越来越强
D、负极上氢气失电子，发生氧化反应，正极上氧气得电子，发生还原反应
（2）该电池所产生的水可以作为饮用水，今欲制得常温下1L水，则电池内转移电子的物质的量为C．
A、8.9×10-3mol
B、4.5×10-2mol
C、1.1×102mol
D、5.6×103mol．

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