题目内容

短周期元素A、B、C、D、E、F,原子序数依次增大.已知:①A与E同主族,E的单质与D2反应可生成E2D和E2D2两种固体;②F的单质在D2中燃烧的产物可使品红溶液褪色;B的单质在D2中燃烧可生成BD和BD2两种气体;③CA4++DA-=CA3↑+A2D,各种反应和生成物的电子数都与E+相等.请回答下列问题:
(1)BD2的结构式为
O=C=O
O=C=O
,F的离子结构示意图为
,CA3分子的空间构型为
三角锥型
三角锥型

(2)废旧印刷电路板上含有铜,以往回收的方法是将其灼烧使用铜转化为氧化铜,再用稀硫酸来溶解.现改用A2D2和稀硫酸浸泡即达目的,又保护了环境,其反应的化学方程式为
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O

(3)在火箭推进器中装有强还原剂C2A4和强氧化剂A2D2,已知0.5mol液态C2A4和足量液态A2D2反应,生成一种无色无味无毒的气体和水蒸气,放出320kJ热量,写出该反应的热化学方程式
N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g);△H=-640kJ?mol-1
N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g);△H=-640kJ?mol-1

(4)离子化合物CA5的电子式为
,其晶体的最小结构单元如图所示经实验测得CA5晶体的密度为dg/cm3,阿伏加德罗常数用NA表示,则该晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为
3
2
3
19
NAd
3
2
3
19
NAd
cm.
分析:根据题意知,F的单质在D2中燃烧的产物可使品红溶液褪色,能使品红溶液褪色的化合物是二氧化硫,所以F是硫,D单质是氧气;E的单质与氧气反应可生成E2D和E2D2两种固体,E在化合物中的化合价是+1价,E2D2中氧元素的化合价是-1价,所以E是钠;A与E同主族,且A的原子序数最小,CA4++DA-=CA3↑+A2D,各种反应和生成物的电子数都与E+相等,所以A是氢元素;B的单质在氧气中燃烧可生成BD和BD2两种气体,A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,所以B是碳元素,C是氮元素,所以A、B、C、D、E、F分别是氢元素、碳元素、氮元素、氧元素、钠元素、硫元素.
(1)根据二氧化碳的结构写出结构式;根据硫离子的核外电子写出其离子结构示意图;根据氨气分子的VSEPR模型判断其空间构型;
(2)根据氧化铜和稀硫酸反应的生成物写出双氧水和铜、硫酸反应的方程式;
(3)根据反应物和生成物及焓变之间的关系写出热化学反应方程式;
(4)先判断该离子化合物的化学式,再根据其化学式写出电子式;
设晶胞的边长为acm,则有
19
NA
a3
=d
,a=
3
19d
NA
,晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为顶点和体心的距离,为
3
2
a
=
3
2
3
19
NAd
解答:解:(1)二氧化碳中碳元素和氧元素形成的是共价键,是直线型结构,碳和一个氧原子之间存在两对共用电子对,所以其结构式为O=C=O;硫离子中含有18个电子,所以其离子结构示意图为,氨气是三角锥型结构,
故答案为:O=C=O;;三角锥型;
(2)氧化铜和稀硫酸反应的生成物是硫酸铜和水,双氧水有强氧化性,铜有还原性,在酸性条件下,双氧水和铜能发生氧化还原反应,所以双氧水和铜、稀硫酸的反应方程式为:
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,故答案为:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O;
(3)0.5molN2H4参加反应放出320KJ能量,所以1molN2H4参加反应放出640kJ能量,所以该热化学反应方程式为:
N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g);△H=-640kJ?mol-1
故答案为:N2H4(1)+2H2O2(1)=N2(g)+4H2O(g);△H=-640kJ?mol-1
(4)离子化合物CA5为NH4H,所以阴离子为氢离子,阳离子为铵根离子,其电子式为
晶胞中含有的阳离子个数为1,阴离子个数为8×
1
8
=1,即晶胞中含有一个“NH4H分子”,设晶胞的边长为acm,则有
19
NA
a3
=d
,a=
3
19d
NA
,晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为顶点和体心的距离,为
3
2
a
=
3
2
3
19
NAd

故答案为:
3
2
3
19
NAd
点评:本题考查较为综合,涉及原子结构与元素周期律知识以及晶胞的计算等知识,题目难度较大,注意利用均摊法判断晶胞问题.
练习册系列答案
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(2010?崇文区一模)四种短周期元素A、B、C、D的性质或结构信息如下:
信息①原子半径大小:A>B>C>D
信息②四种元素之间形成的某三种分子的比例模型及部分性质:

请根据上述信息回答下列问题.
(1)B元素在周期表中的位置
第2周期IVA族
第2周期IVA族
,请写出BC2分子的电子式

(2)A所在周期中,E元素的单质还原性最强,F元素的某些盐类常用作净水剂.E单质与甲反应有化合物X生成.请写出以下两个反应的离子方程式.
①A元素的单质与物质甲发生的反应
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO
Cl2+H2O=H++Cl-+HClO

②F、C两种元素组成的化合物Y可作为高温结构陶瓷材料,X与Y两种化合物在溶液中发生的反应
Al2O3+2OH-═2AlO-2+H2O
Al2O3+2OH-═2AlO-2+H2O

(3)物质丁的元素组成和甲相同,丁分子具有18电子结构.向盛有一定浓度丁溶液的试管中,逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液.滴加过程中的现象是:
①浅绿色溶液变成深棕黄色,②有少量气泡出现(经验证是氧气),片刻后反应变得剧烈,并放出较多热量,继续滴加溶液,静置一段时间,③试管底部出现红褐色沉淀.向浊液中再滴入稀硫酸,沉淀溶解,溶液呈黄色.请用化学方程式或离子方程式及必要的文字解释①、②、③中加点的字.①
发生反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,浅绿色Fe2+被过氧化氢氧化成黄色Fe3+
发生反应2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O,浅绿色Fe2+被过氧化氢氧化成黄色Fe3+
过氧化氢分解可产生氧气,常温时反应2H2O2=2H2O+O2↑较慢,因而开始气泡少;受热并且被逐渐增多的Fe3+催化,使反应速率加快而剧烈
过氧化氢分解可产生氧气,常温时反应2H2O2=2H2O+O2↑较慢,因而开始气泡少;受热并且被逐渐增多的Fe3+催化,使反应速率加快而剧烈
溶液中存在平衡Fe3++2H2O?Fe(OH)3+3H+,反应①使c(H+)降低且反应②放热,平衡正向移动,当水解出的Fe(OH)3较多时就聚集为沉淀
溶液中存在平衡Fe3++2H2O?Fe(OH)3+3H+,反应①使c(H+)降低且反应②放热,平衡正向移动,当水解出的Fe(OH)3较多时就聚集为沉淀

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