题目内容
【题目】已知A、B、C、D、E 为原子序数依次增大的前四周期元素。已知前四种元素的基态原子p能级都有2个单电子,E 的原子序数等于A、B、C三种元素原子序数之和。
试回答下列问题:
(1)基态E原子外围电子排布图为_________;其中M 能层有_____种能量不同的电子。
(2)从原子结构角度解释B 电负性大于D的原因是:_______________。
(3) 含A元素的化合物中,A 的原子间常有π键,但是含C元素的化合物中,C的原子间只能存在σ键,其主要原因是___________________。
(4)H2D2B8是一种具有强氧化性的二元酸(其中分子结构中有2个B原子显-1价),则H2D2B8的结构式为___________,分子中采取sp3杂化的B原子有______个。
(5)E 晶胞内粒子的堆积模型如图所示。
已知:E 晶胞的密度为ρg/cm3,NA代表阿伏加德罗常数值,E 的相对原子质量为M。
①E 粒子的配位数为_______。
②E 粒子半径为_______pm。
③E 晶胞中粒子的空间利用率φ=_____(用含π 的式子表示)。
【答案】 3 O和S价电子数相同,随着电子层数的增多,S的原子半径大于O,导致原子核对外层电子的吸引力减弱 硅原子半径大于碳,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小,形成π键不稳定
(也可写成
) 4 12
【解析】已知A、B、C、D、E为原子序数依次增大的前四周期元素,前四种元素的基态原子p能级都有2个单电子,则A为C元素、B为O元素、C为Si元素、D为S元素,E的原子序数等于A、B、C三种元素原子序数之和,则E的原子序数为(6+8+14)=28,E为Ni元素。
(1). E是Ni元素,原子序数是28,基态原子外围电子排布式为:3d84s2,则基态原子外围电子排布图为:,Ni原子的M能层有3s、3p、3d三种能级,则有3种能量不同的电子,故答案为:
;3;
(2). O和S元素处于同一主族,随电子层数的增多,S的原子半径大于O,导致原子核对外层电子的吸引力减弱,所以O元素的电负性大于S,故答案为:O和S价电子数相同,随着电子层数的增多,S的原子半径大于O,导致原子核对外层电子的吸引力减弱;
(3). 含碳元素的化合物中,碳的原子之间可以形成碳碳双键、碳碳三键,碳碳双键和碳碳三键中都含有π键,因硅原子半径大于碳原子,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小于碳原子,形成的π键不稳定,所以含硅元素的化合物中,硅原子间只能存在σ键,故答案为:硅原子半径大于碳,硅原子的原子轨道肩并肩重叠程度小,形成π键不稳定;
(4). H2S2O8是一种具有强氧化性的二元酸,其分子结构中有2个O原子显-1价,说明该分子结构中含有过氧键:-O-O-,结合化合价代数和为0,可知硫原子显+6价,H2S2O8是一种二元酸,说明该分子结构中含有2个羟基,则H2S2O8的结构式为:(也可写成
),由结构式可知,过氧键中的两个氧原子和羟基中的两个氧原子采取sp3杂化,所以采取sp3杂化的O原子有4个,故答案为:
(也可写成
);4;
(5). ①. 由Ni晶胞内粒子的堆积模型图可知,Ni粒子的配位数为3×8÷2=12,故答案为:12;
②. Ni晶胞是面心立方晶胞,面对角线上三个Ni粒子相切,设Ni的半径为r cm,晶胞参数为a cm,根据勾股定理可得:(4r)2=2a2,r =a cm,由均摊法可知,1个Ni晶胞中含4个Ni粒子,则晶胞密度
=
,a=
,r =
cm=pm,故答案为:
;
③. 晶胞中Ni粒子的数目为4个,设Ni的半径为r cm,晶胞参数为a cm,由上述计算可知,Ni粒子半径为:r =a cm,则Ni粒子在晶胞中的空间利用率为:
=
,故答案为:
。
![](http://thumb2018.1010pic.com/images/loading.gif)
【题目】已知Cr(OH)3在碱性较强的溶液中将生成[Cr(OH)4]﹣ , 铬的化合物有毒,由于+6价铬的强氧化性,其毒性是+3价铬毒性的100倍.因此,必须对含铬的废水进行处理,可采用以下两种方法. 【方法一】还原法 在酸性介质中用FeSO4等将+6价铬还原成+3价铬.具体流程如下:
有关离子完全沉淀的pH如下表:
有关离子 | Fe2+ | Fe3+ | Cr3+ |
完全沉淀为对应氢氧化物的pH | 9.0 | 3.2 | 5.6 |
(1)写出Cr2O72﹣与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式 .
(2)还原+6价铬还可选用以下的试剂(填序号).
A.明矾
B.铁屑
C.生石灰
D.亚硫酸氢钠
(3)在含铬废水中加入FeSO4 , 再调节pH,使Fe3+和Cr3+产生氢氧化物沉淀.则在操作②中可用于调节溶液pH的试剂为:(填序号); A.Na2O2 B.Ba(OH)2 C.Ca(OH)2
此时调节溶液的pH范围在(填序号)最佳.
A.3~4 B.6~8 C.10~11 D.12~14
(4)【方法二】电解法 将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解.阳极区生成的Fe2+和Cr2O72一发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH一结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去. 写出阴极的电极反应式 .
(5)电解法中加入氯化钠的作用是: .