题目内容

19．已知A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍．E有“生物金属”之称，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同．F处于周期表中第9列．
（1）B、C、D三种元素的氢化物的沸点高低顺序为CH4＜NH3＜H2O，稳定性顺序为CH4＜NH3＜H2O．
（2）同时含有A、B、D三种元素的化合物M是此类物质中为数不多的气体，且分子中所有原子共平面，则M中σ键和π键个数比为3：1，B原子的杂化类型为sp2，M能和水以任意比混溶的原因是甲醛能和水分子间形成氢键．
（3）C的最高价含氧酸根的空间构型为平面三角形，E的基态原子的价电子排布式为3d24s2．
（4）“生物金属”E内部原子的堆积方式与铜相同，都是面心立方堆积方式，如图．则E晶胞中E的配位数为12，若该晶胞的密度为a g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，E原子的摩尔质量为M g/mol，则E原子的半径为$\frac{\sqrt{2}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{a{N}_{A}}}$cm．
（5）F可形成分子式均为F（NH3）5BrSO4的两种配合物，其中一种化学式为[F（NH3）5Br]SO4，往其溶液中加BaCl2溶液时，产生的现象是产生白色沉淀；往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色沉淀，则第二种配合物的化学式为[Co（SO4）（NH3）5]Br．

分析 A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A为H元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，核外电子排布为1s22s22p2，则B为碳元素；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；C的原子序数介于碳、氧之间，故C为N元素；E有“生物金属”之称，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则E的原子序数为18+4=22，故E为Ti；F处于周期表中第9列，且为第四周期元素，故F为Co，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次递增，都位于前四周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A为H元素；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，核外电子排布为1s22s22p2，则B为碳元素；D原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍，核外电子排布为1s22s22p4，则D为O元素；E有“生物金属”之称，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则E的原子序数为18+4=22，故E为Ti；F处于周期表中第9列，且为第四周期元素，故F为Co．
（1）B、C、D三种元素的氢化物分别CH4、NH3、H2O，常温下H2O为液态，而CH4、NH3为气体，H2O的沸点最高，由于NH3分子之间存在氢键，其沸点高于CH4，故沸点高低顺序为CH4＜NH3＜H2O，由于非金属性：C＜N＜O，故稳定性顺序为：CH4＜NH3＜H2O，
故答案为：CH4＜NH3＜H2O；CH4＜NH3＜H2O；
（2）同时含有H、C、O三种元素的化合物M是此类物质中为数不多的气体，且分子中所有原子共平面，则M为HCHO，结构式为，分子中σ键和π键个数比为3：1，碳原子的杂化类型为sp2杂化，由于甲醛能和水分子间形成氢键，能和水以任意比混溶，
故答案为：3：1；sp2；甲醛能和水分子间形成氢键；
（3）C的最高价含氧酸根为NO3-，N原子孤电子对数为$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，价层电子对数为3+0=3，故NO3-的空间构型为平面三角形，E为Ti，原子核外有22个电子，基态原子的价电子排布式为3d24s2，
故答案为：平面三角形；3d24s2；
（4）以顶点Ti原子研究，与之最近的Ti原子处于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，则晶胞中Ti的配位数为$\frac{8×3}{2}$=12，晶胞中Ti原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，则晶胞质量为4×$\frac{M}{{N}_{A}}$g，则晶胞体积为：4×$\frac{M}{{N}_{A}}$g÷a g/cm3=$\frac{4M}{a{N}_{A}}$cm3，故晶胞棱长为$\root{3}{\frac{4M}{a{N}_{A}}}$cm，则Ti原子的半径为$\root{3}{\frac{4M}{a{N}_{A}}}$cm×$\sqrt{2}$×$\frac{1}{4}$=$\frac{\sqrt{2}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{a{N}_{A}}}$cm，
故答案为：12；$\frac{\sqrt{2}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{a{N}_{A}}}$；
（5）Co可形成分子式均为Co（NH3）5BrSO4的两种配合物，其中一种化学式为[Co（NH3）5Br]SO4，往其溶液中加BaCl2溶液时，硫酸根离子处于外界，会生成BaSO4沉淀，产生的现象是：产生白色沉淀；
往另一种配合物的溶液中加入BaCl2溶液时，无明显现象，则硫酸根处于内界，若加入AgNO3溶液时，产生淡黄色沉淀，则溴离子处于外界，则第二种配合物的化学式为：[Co（SO4）（NH3）5]Br，
故答案为：产生白色沉淀；[Co（SO4）（NH3）5]Br．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、元素周期律、化学键、氢键、杂化方式、微粒构型、晶胞计算、配合物等知识点，题目比较综合，推断元素是解题关键，需要学生具备扎实的基础与灵活运用的能力，难度中等．

练习册系列答案
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13．下列溶液中，溶质的物质的量浓度不是1mol/L的是（　　）
A．10g NaOH固体溶解在水中配成250mL溶液
B．将80g SO3溶于水并配成1L的溶液
C．将100mL浓度为0.5mol/L的NaNO3溶液加热蒸发50克水
D．标况下，将22.4L氯化氢气体溶于水配成1L溶液
10．苯甲酸广泛用于医药、食品、染料、化工等领域．以下是实验室制备苯甲酸的一种方法．反应原理如下：
+2KMnO4$\stackrel{△}{→}$+2MnO2↓+KOH+H2O
+HCl→↓+KCl
相关资料：
 名称 相对分子质量 性状 熔点/℃ 溶解度
 水 乙醇
 甲苯 92 无色液体易燃易挥发-96 不溶 易容
 苯甲酸 122 白色片状或针状晶体 122.4
（100℃升华）		 25℃0.35g
80℃2.7g		 易容
实验步骤：
如图组装反应装置（冷凝水．夹持及加热装置未画出），并在三颈烧瓶中依次加入120mL水、9，.4g高锰酸钾和3.0mL甲苯．
②将三颈烧瓶中的混合液体搅拌，加热至沸腾，直到甲苯完全反应．
③趁热过滤反应混合物．若滤液呈紫色，则需加入适量的亚硫酸氢钠溶液至紫色褪去后再过滤，用热水洗涤滤渣，洗涤液合并至滤液中．
④用冰水冷却滤液，然后用浓盐酸酸化，过滤，用少量冷水洗涤滤渣，得到苯甲酸粗产品，经重结晶得到精制的苯甲酸．
回答下列问题：
（1）本实验应选择的三颈烧瓶规格为B（填字母序号）．
A．100mL     B．250mL    C．500mL    D．1000mL
（2）判断甲苯已完全反应的现象是三颈烧瓶中混合液不再分层、回流液不再出现油珠．
（3）实验步骤④中，用少量冷水而不用热水洗涤滤渣的目的是减少苯甲酸因溶解造成损失；苯甲酸粗产品除了可用重结晶法精制外，还可用B法．
A．蒸发     B．升华    C．过滤     D．分液
（4）精制的苯甲酸纯度测定：称取1.220g样品，用稀乙醇溶解并配成100mL溶液，分别取25，.00mL溶液，用0.1000mo1•L-1NaOH标准溶液滴定，三次滴定消耗NaOH溶液的体积分别为V1=24.70mL、V2=24.80mL、V3=25.80mL．
①配制溶液时用稀乙醇而不用蒸馏水作溶剂的原因是常温下苯甲酸微溶于水易溶于乙醇．
②若用酚酞作指示剂，确定滴定终点的现象是滴加最后一滴氢氧化钠标准溶液后，溶液由无色变为浅红色，且30秒不褪色．
③产品的纯度为99.00%．
7．X、Y、Z、M、R、Q是短周期主族元素，部分信息如表所示：
XYZMRQ
原子半径/nm0.1860.0740.0990.143
主要化合价-4，+4-2-1，+7+3

其它		阳离子核外无电子可做半导体材料焰色反应呈黄色
（1）R的离子结构示意图是，R在自然界中有质量数为35和37的两种核素，它们之间的关系互为同位素．
（2）M元素的常见单质有二种，它们互称同素异形体，它们的化学式为O2、O3．
（3）Z的单质与水反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑．
（4）Y与R相比，非金属性较强的元素是Cl，下列事实能证明这一结论的是BC（选填字母序号）．
A．常温下Y的单质呈固态，R的单质呈气态　　B．稳定性XR＞YX4
C．Y与R形成的化合物中Y呈正价　　　　　　D．在水中的溶解性：X4YM4＜XRM4
（5）下列现象或应用与电子在不同能级的轨道上跃迁有关的是ABD．
A．X原子有四种可见光谱谱线 　B．Z元素焰色反应呈黄色
C．Y单质可做半导体材料  　 　D．Q单质与氧化铁在高温下剧烈反应并发光、发热．
14．除去乙酸乙酯中的乙酸最好的方法是（　　）
A．用水洗B．用盐酸洗
C．用氢氧化钠溶液洗D．用饱和Na2CO3溶液
4．可逆反应2A（g）+B（g）?xC（g）+D（s），△H=-QKJ/mol（Q＞0）
（1）若甲、乙是体积均为1L的恒容密闭容器，一定温度下，甲中充入4mol A，2mol B，乙中充入1mol A，0.5mol B，3mol C和1.5mol D，达到平衡时甲、乙两容器中C的体积分数均为0.4．
回答下列问题：
①若甲、乙两容器中A的物质的量浓度相等，则x=2．平衡时B的体积分数为0.2，乙中反应开始时向逆向进行（填“正向”、“逆向”或“不移动”）．
②若x值与①中相同，只改变乙中充入D的量，欲使反应维持向①中方向进行且平衡时C的体积分数仍为0.4，则D的起始物质的量应满足的条件是n（D）≥2mol．
（2）若x=3，一定温度下，将2mol A，1mol B充入体积为V的恒容容器中，将6mol C，2mol D充入体积为2V的恒压容器乙，一段时间后两容器均达平衡状态，回答下列问题：
①达平衡时，甲中压强=乙中压强（填“＞”、“=”或“＜”），从乙中移走3molC，再次平衡后，甲中C的浓度＞乙中C的浓度．（填“＞”、“=”或“＜”）
②达平衡时，甲容器放出的热量为Q1，乙容器中吸收热量为Q2，已知Q1=4Q2，则甲、乙两容器中反应物的转化率W甲：W乙=8：1．
11．铁是最常见的金属材料．铁能形成[Fe（H2NCONH2）6]（NO3）3[三硝酸六尿素合铁（Ⅲ）]和Fe（CO）x等多种配合物．
（1）基态Fe3+的M层电子排布式为3s23p63d5；
（2）尿素（H2NCONH2）分子中C、N原子的杂化方式分别是sp2、sp3；
（3）配合物Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=5． Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于分子晶体（填晶体类型）．
（4）常温条件下，铁的晶体采用如图所示的堆积方式．则这种堆积模型的配位数为8，如果铁的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为NA，则此种铁单质的密度表达式为$\frac{112}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}{N}_{A}}$g/cm3．
8．如图所示为苯和溴的取代反应的实验改进后的装置图，其中A为具有支管的试管 改制成的反应容器，在其下端开了一个小孔，塞好石棉绒，再加入少量铁屑粉．

填写下列空白：
（1）向反应容器A中逐滴加入溴和苯的混合液，几秒钟内就会发生反应．该反应中铁屑粉的作用是催化剂，写出A中发生反应的化学方程式（有机物写结构简式）．
（2）试管C中苯的作用是吸收Br2蒸气．反应开始后，观察D和E两支试管，看到的现象为D、E液面上有白雾，D管中石蕊试液变红，E中有淡黄色沉淀生成
（3）F中发生反应的离子方程式是H++OH-=H2O．
（4）实验室得到粗溴苯后，要用如下操作精制：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④10% NaOH溶液洗；⑤水洗．正确的操作顺序是B （填写序号）．
A．①②③④⑤B．②④⑤③①
C．④②③①⑤D．②④①⑤③
9．如图1所示是硫酸的试剂标签上的部分内容．某次学生实验需要0.5mol•L-1 H2SO4溶液480mL，若由你来配制所需溶液，请根据实验室已有的仪器和药品情况回答下列问题：
（1）容量瓶应如何检漏？将瓶塞打开，加入少量水，塞好瓶塞，倒转不漏水，然后正放，把瓶塞旋转180度，再倒转不漏水，则说明该容量瓶不漏水．
（2）实验中除量筒、烧杯外还需要的其他仪器：胶头滴管、玻璃棒、500mL容量瓶．
（3）计算所需浓硫酸的体积约为13.6mL；若将该硫酸与等体积的水混合，所得溶液中溶质的质量分数＞49%（填“＜”“=”或“＞”）．
（4）配制过程中需先在烧杯中将浓硫酸进行稀释．稀释的操作方法是向烧杯中先加入适量蒸馏水，再将量取的浓硫酸沿烧杯内壁慢慢倒入烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌．
（5）下列操作会引起所配溶液浓度偏大的是A（填字母）．
A．用量筒量取浓硫酸时，仰视量筒的刻度
B．向容量瓶中转移时，有少量液体溅出
C．定容时仰视刻度线
D．定容后倒置摇匀后再正立时，发现液面低于刻度线
（6）温度计、量筒、滴定管的一部分如图2所示，下述读数（虚线所指刻度）及说法正确的是BD（填字母）．
A．①是量筒，读数为2.5mL
B．②是量筒，读数为2.5mL
C．③是滴定管，读数为2.5mL
D．①是温度计，读数为2.5℃

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