题目内容

3．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素．X的三个能级中排布的电子数相等；Y基态原子的未成对电子数与能级数相等；Z位于X的下两个周期，其电离能数据分别是：I1=419kJ•mol-1，I2=3051kJ•mol-1，I3=4411kJ•mol-1；W3+的核外电子排布式是[Ar]3d5．回答下列问题：
（1）X、Y、Z三种元素电负性由大到小的顺序为N＞C＞K．
（2）X的某种氧化物与Y2互为等电子体，写出该氧化物的结构简式C≡O，该氧化物所含的化学键类型是共价键．
（3）YH4+的空间构型是正四面体．X原子的杂化方式均为sp2、相对分子质量最小的X的氢化物分子式为C2H4．
（4）四种元素可形成化合物Z4[W（XY）n]，W原子的最外层电子数和配体形成配位键时提供的电子数之和为14，则 n=6．
（5）下图B （填“A”、“B”或“C”）表示的是Z晶体中微粒的堆积方式．若Z晶体中一个晶胞的边长为a pm，则Z晶体的密度为$\frac{78}{（a×1{0}^{-10}）^{3}•{N}_{A}}$g/m3（写出含a的表达式，用NA表示阿伏伽德罗常数）．

分析 X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X的三个能级中排布的电子数相等，则X原子的核外电子排布为1s22s22p2，故X为C元素；Y基态原子的未成对电子数与能级数相等，其原子序数大于X，则Y至少3个能级，且Z位于X的下两个周期，四种元素都是前四周期元素，故Y只能处于第二周期、X处于第四周期，则Y的未成对电子数为3，其核外电子排布为1s22s22p3，即Y为N元素；W3+的核外电子排布式是[Ar]3d5，则W原子的价电子排布式为3d64s2，则W为26号Fe元素；Z处于第三周期，其电离能数据为：I1=419kJ•mol-1，I2=3051kJ•mol-1，I3=4411kJ•mol-1，说明Z最外层含有1个电子，原子序数小于Fe，则Z为K元素，据此进行解答．

解答 解：X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X的三个能级中排布的电子数相等，则X原子的核外电子排布为1s22s22p2，故X为C元素；Y基态原子的未成对电子数与能级数相等，其原子序数大于X，则Y至少3个能级，且Z位于X的下两个周期，四种元素都是前四周期元素，故Y只能处于第二周期、X处于第四周期，则Y的未成对电子数为3，其核外电子排布为1s22s22p3，即Y为N元素；W3+的核外电子排布式是[Ar]3d5，则W原子的价电子排布式为3d64s2，则W为26号Fe元素；Z处于第三周期，其电离能数据为：I1=419kJ•mol-1，I2=3051kJ•mol-1，I3=4411kJ•mol-1，说明Z最外层含有1个电子，原子序数小于Fe，则Z为K元素，
（1）X、Y、Z分别为：C、N、K，金属元素的电负性小于非金属，同一周期中原子序数越大，电负性越强，则三种元素电负性由大到小的顺序为：N＞C＞K，
故答案为：N＞C＞K；
（2）Y2为N2，含有14个电子，X为C元素，C的氧化物与N2为等电子体，该氧化物为CO，其结构与氮气相似，所以CO的结构式为：C≡O，CO为共价化合物，分子中含有共价键，
故答案为：C≡O；共价键；
（3）YH4+为NH4+，中心原子N原子形成的4个共价键，为sp3杂化，空间构型为正四面体结构；C原子的杂化方式均为sp2，则C形成了2个单键和1个双键，满足条件的相对分子质量最小的X的氢化物为乙烯，分子式为：C2H4，
故答案为：正四面体；C2H4；
（4）四种元素可形成化合物Z4[W（XY）n]为K4[Fe（CN）n]，W原子的最外层电子数和配体形成配位键时提供的电子数之和为14，其中Fe原子最外层为2个电子，则配体形成配位键时提供的电子数为：14-2=12，所以n=6，
故答案为：6；
（5）Z为K元素，金属钾为体心立方堆积，所以正确堆积方式为B；每个晶胞中含有钾原子数目为：8×$\frac{1}{8}$+1=2，每个晶胞的质量为：2×$\frac{39}{{N}_{A}}$，晶胞的体积为：V=（apm）3=（a×10-10）m3，所以甲晶体的密度为：ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{78}{{N}_{A}}g}{（a×1{0}^{-10}{）^{3}m}^{3}}$=$\frac{78}{（a×1{0}^{-10}）^{3}•{N}_{A}}$g/m3，
故答案为：B；$\frac{78}{（a×1{0}^{-10}）^{3}•{N}_{A}}$g/m3．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用、晶胞的计算，题目难度中等，合理推断各元素为解答关键，注意掌握元素周期表结构及元素周期律的内容，明确常见金属晶体堆积方式，试题知识点较多，综合性较强，充分考查了学生灵活应用基础知识的能力．

练习册系列答案
相关题目
12．下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是（　　）
选项实验操作实验目的或结论
A向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg（OH）2粉末，搅拌一段时间后过滤除去MgCl2溶液中少量FeCl3
B向某溶液中加入BaCl2溶液生成白色沉淀，继续加稀硝酸沉淀不消失证明溶液中含SO42-
C向某溶液中加入稀盐酸，放出无色无味气体，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊证明该溶液中存在CO32-
D两支试管中装有等体积、等浓度的H2O2溶液，向其中一支试管中加入FeCl3溶液FeCl3溶液对H2O2分解速率无影响
A．AB．BC．CD．D
13．已知A、B、D为中学常见的单质，甲、乙、丙、丁、戊为短周期元素组成的化合物．其中，丙是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体；丁是一种高能燃料，其组成元素与丙相同，1mol 丁分子中不同原子的数目比为1：2，且含有18mol电子；戊是一种难溶于水的白色胶状物质，既能与强酸反应，也能与强碱反应，具有净水作用．各物质间的转化关系如图所示（某些条件巳略去）．
用化学用语回答下列问题：
（1）单质B的组成元素在周期表中的位置是第2周期第ⅤA族、NaClO中对应元素的离子半径由大到小顺序为：Cl-＞O2-＞Na+．
（2）戊与强碱反应的离子方程式：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（3）丁中所包含的化学键有极性共价键和非极性共价键．
（4）反应①的化学方程式为N2+3H2$?_{高温高压}^{催化剂}$2NH3．
（5）反应②中，0.5mol NaClO参加反应时，转移1mol电子，其化学方程式为2NH3+NaClO═N2H4+NaCl+H2O．
（6）-定条件下，A与Ti O2、C（石墨）反应只生成乙和碳化钛（TiC），二者均为某些高温结构陶瓷的主要成分．已知，该反应生成1mol乙时放出536kJ热量，其热化学方程式为4Al（s）+3TiO2（s）+3C（s）═2Al2O3（s）+3TiC（s）△H=-1072kJ/mol．
11．镍氢电池的应用很广，其正负极材料都可以再生利用，正极主要为氢氧化镍[Ni（OH）2]，其表面覆盖有钴或氢氧化钴[Co（OH）2]，还含有Fe、Mn、Ca、Mg等杂质元素，现利用以下工艺流程回收正极材料中的Co、Ni元素（部分条件未给出）

已知：①浸出液中各离子含量
 金属离子Ni2+  Co2+Fe3+  Mn2+Ca2+  Mg2+
 浓度（g/L） 63.65.90  1.000.22  5.24×10-2 6.37×10-2
②Ksp（CaF2）=2.7×10-11，Ksp（MgF2）=6.5×10-9，Ksp[Ni（OH）2]=5.5×10-16
回答下列问题：
（1）浸出液沉铁过程中，生成的沉淀是FeOOH，发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH+4H+
（2）加入NaF可除去Ca2+、Mg2+，若使溶液中Ca2+、Mg2+浓度小于1.0×10-5mol/L，F浓度必须大于$\sqrt{\frac{6.5×1{0}^{-9}}{1.0×1{0}^{-5}}}$mol/L（列出计算式即可）
（3）过硫酸铵[（NH4）2S2O8除锰的原理是：第一步用过硫酸铵将溶液中的Mn2+氧化成MnO4-，第二步MnO4-继续与Mn2-反应生成MnO2沉淀，在第一步反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5：2，第二步发生反应的离子方程式为3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+，若除去1L浸出液中的Mn2+和Co2+至少需要过硫酸铵13.68g
（4）除锰、钴时若溶液pH较大，会有什么后果？Ni2+也会形成Ni（OH）2沉淀析出
（5）加入Na2CO3溶液后，为得到纯净的NiCO3固体，需要的操作有过滤、洗涤、干燥．
18．KMnO4是常见的试剂．某小组拟用酸性KMnO4溶液与H2C2O2（K2=5.4×10-2）的反应（此反应为热效反应）来探究“条件对化学反应速率的影响”并设计了如下的方案记录实验结果（忽略溶液混合体积变化）限选试剂和仪器：0.20mol/l KMnO4 溶液（酸性）蒸馏水、试管、量筒、秒表、恒温水浴槽

 物理量

编号		 V（0.20mol/L H2C2O4溶液）/mL 甲 V（O．O1mol/L KMnO4溶液）/mL M（MnSO4固体）/g T/℃ 乙
 ①    2.0 0   4.0    0  5.0 
 ②    2.0 0   4.0    0  2.5 
 ③    1.0 a   4.0    0  2.5 
 ④    2.0 0   4.0    0.1  2.5 
回答下列问题：
（1）完成上述反应原理的离子反应方程式
□MnO4-+□5H2C2O2+□6H+=□Mn2-+□CO2↑+□H2
（2）上述实验①②是温度探究对化学反应速率的影响；若上述实验②③是探究浓度对化学反应速率的影响，则表格中“甲”应填写V（蒸馏水）/mL，a为1.0；乙是实验需要测量的物理量，则表格中“乙”应填
写溶液褪色的时间
（3）上述实验②④是探究催化剂对化学反应速率的影响，请在答题卷的坐标图1中画出②和④的能量变化关系图（做必要的标注）                         
Ⅱ某化学小组利用图2装置进行实验证明氧化性；KMnO4＞Cl2＞Br2，限选试剂：KBr溶液、KMnO4．浓盐酸、浓硫酸
（4）装置a、d中盛放的试剂分别是：浓盐酸、KBr溶液；试验中观察到的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为棕黄色；此实验装置的不足之处是无尾气处理装置
8．3-苯基丙酸属于芳香酯的同分异构体共有多少种？（　　）
A．22B．23C．24D．25
15．芳香酯I的合成路线如下：

已知以下信息：
①A-I均为芳香族化合物，B能发生银镜反应，D的相对分子质量比C大4，
E的核磁共振氢谱有3组峰．
②$→_{△}^{KMnO_{4}/H+}$
③2RCH2CHO$→_{△}^{NaOH/H_{2}O}$R-
请回答下列问题：
（1）A→B的反应类型为氧化反应，D所含官能团的名称为羟基，E的名称为对氯甲苯或4-氯甲苯．
（2）E→F与F→G的顺序能否颠倒否（填“能”或“否”），理由如果颠倒则（酚）羟基会被KMnO4/H+氧化．
（3）B与银氨溶液反应的化学方程式为．
（4）I的结构简式为．
（5）符合下列要求A的同分异构体还有13种．
①与Na反应并产生H2     ②芳香族化合物
（6）根据已有知识并结合相关信息，写出以CH3CH2OH为原料制备CH3CH2CH2CH2OH的合成路线流程图（无机试剂任用）．合成路线流程图示例如下：CH3CH2Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3CH2OH$→_{浓硫酸，△}^{CH_{3}COOH}$CH3COOCH2CH3．
12．下列叙述正确的是（　　）
A．在稀硫酸中加人铜粉，铜粉不溶解；再加人NaNO3固体，铜粉仍不溶解
B．向明矾溶液中加人过量NaOH溶液会产生大量白色沉淀
C．除去FeCl3中少量的FeCl2，加人过量稀硝睃
D．浓硫酸、浓硝酸在加热条件下能将木炭氧化为二氧化碳
13．如图是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容．据此下列说法正确的是（　　）
A．该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/L
B．1 mol Zn与足量该硫酸反应产生2 g氢气
C．配制200 mL 4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸50 mL
D．该硫酸与等质量的水混合后所得溶液的浓度大于9.2 mol/L

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