题目内容

13．X、Y、Z、W都是元素周期表中的前四周期元素，它们的核电荷数依次增大．X原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，Y是地壳中含量最多的元素．Z元素形成的一种化合物常用作净水剂．W元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，WCl3能与X、Y的氢化物形成六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，1mol配合物与足量的AgNO3溶液反应能生成3molAgCl．请回答下列问题：
（1）XH3可作低温溶剂，它易液化的原因是氨气分子间能形成分子间氢键，Y所在周期中第一电离能最大的主族元素是F．
（2）XY3-离子的立体构型是平面三角形，其中心原子采取sp2杂化．
（3）W3+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d3，WCl3形成的六配位的配合物化学式为[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3．
（4）某种Z-Fe合金的晶胞如图所示，该合金的化学式为Fe2Al．若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为$\frac{5.56×1{0}^{23}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3．

分析 X、Y、Z、W都是元素周期表中的前四周期元素，它们的核电荷数依次增大．Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素；X原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，最外层电子排布为2s22p3，故X为N元素；Z元素形成的一种化合物常用作净水剂，则Z为Al；W元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，外围电子排布为3d54s1，故W为Cr，CrCl3能与NH3、H2O六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，1mol配合物与足量的AgNO3溶液反应能生成3molAgCl，氯离子完全在外界，则该配合物[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3，据此解答．

解答 解：X、Y、Z、W都是元素周期表中的前四周期元素，它们的核电荷数依次增大．Y是地壳中含量最多的元素，则Y为O元素；X原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，最外层电子排布为2s22p3，故X为N元素；Z元素形成的一种化合物常用作净水剂，则Z为Al；W元素是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，外围电子排布为3d54s1，故W为Cr，CrCl3能与NH3、H2O六配位的配合物，且两种配体的物质的量之比为2：1，1mol配合物与足量的AgNO3溶液反应能生成3molAgCl，氯离子完全在外界，则该配合物[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3．
（1）NH3可作低温溶剂，它易液化的原因是：氨气分子间能形成分子间氢键，同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，Y（O元素）所在周期（第二周期）中第一电离能最大的主族元素是F元素，
故答案为：氨气分子间能形成分子间氢键；F；
（2）NO3-离子中N原子价层电子对数为3+$\frac{5+1-2×3}{2}$=3，没有孤电子对，其立体构型是平面三角形，其中心N原子采取sp2杂化，
故答案为：平面三角形；sp2；
（3）Cr3+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d3；WCl3形成的六配位的配合物化学式为：[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3，
故答案为：1s22s22p63s23p63d3；[Cr（NH3）4（H2O）2]Cl3；
（4）晶胞中Al原子数目为4，Fe原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{4}$=8，故该合金的化学式为Fe2Al，晶胞质量为$\frac{4×27+56×8}{{N}_{A}}$g，若晶胞的边长为a nm，则合金的密度为$\frac{4×27+56×8}{{N}_{A}}$g÷（a×10-7cm）3=$\frac{5.56×1{0}^{23}}{{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3，
故答案为：Fe2Al；$\frac{5.56×1{0}^{23}}{{a}^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、氢键、杂化理论、分子构型、配合物、晶胞计算等，注意理解配合物内界与外界微粒性质不同，难度中等．

练习册系列答案
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3．金属在生产生活中应用广泛．
（1）利用铜良好的延展性和导电性，可制成广泛应用于电力和电子工业的导线．
（2）使用过的菜刀、铁锅等铁制品，清洗后需要及时擦干放置，可以减少水对铁锈蚀的影响．
（3）将铁粉和铜粉的混合物放入硝酸银溶液中，反应结束后，对剩余固体成分的判断正确的是AC．
A．肯定有银 B．肯定有铜 C．可能有铁 D．可能是铁和银．
4．分别依据下列实验事实，得出的结论正确的是（　　）
选项实验事实结论
A将二氧化硫通入溴水中，溴水褪色二氧化硫有漂白性
B将“84”消毒液（含NaClO）滴入品红溶液中，褪色缓慢，若同时加入食醋，红色很快褪为无色随溶液pH减小，“84”消毒液氧化能力增强
C铜放入稀硫酸中，无明显现象，再加入硝酸钠固体，溶液变蓝，有明显气泡放出，铜溶解硝酸钠可以加快铜与稀硫酸反应速率
D淀粉与稀硫酸共热，再加银氨溶液水浴加热，无银镜生成淀粉没有水解
A．AB．BC．CD．D
1．海水中含有丰富的溴，从海水中提取溴的工艺流程如下：

请回答下列问题：
（1）从盐碱湖中取食盐和纯碱，有“夏晒盐，冬天捞碱”之说，其原理是纯碱的溶解度受温度影响大，冬天温度低，纯碱易析出；食盐溶解度受温度影响不大，夏天温度高，水分易蒸发，食盐易析出；
（2）如果直接萃取操作Ⅰ的溴溶液获取粗溴，后果是获得的溴产量较低、成本较高，操作Ⅰ通常需要用稀硫酸酸化，其目的是提供氢离子，使溴化钠和溴酸钠在酸性条件下生成溴单质；
（3）工业上，利用热气体X将溶液中的溴单质吹出，X可能是空气，利用溴单质的性质是挥发性（填“氧化性”“还原性”“挥发性”或“腐蚀性”）；
（4）用纯碱溶液吸收溴蒸气的离子方程式为3Br2+3CO32-=5Br-+BrO3-+3CO2↑；
（5）粗溴中含少量氯气，用离子方程式表示溴化钠的作用：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
（6）已知氧化性：BrO3-＞Cl2，操作2中，如果用浓盐酸代替硫酸，其后果可能是溴酸钠将Cl-氧化为氯气，影响生成溴的纯度．
8．有机物G（分子式C13H18O2）是一种香料，如图是该香料的一种合成路线．

已知：
①E能够发生银镜反应，1mol E能够与2molH2完全反应生成F
②R-CH=CH2 $→_{H_{2}O_{2}/OH-}^{B_{2}H_{6}}$R-CH2CH2OH
③有机物D的摩尔质量为88g/mol，其核磁共振氢谱有3组峰
④有机物F是苯甲醇的同系物，苯环上只有一个无支链的侧链
回答下列问題：
（1）用系统命名法命名有机物B：2-甲基-1-丙醇．
（2）E的结构简式为．
（3）C与新制Cu（OH）2反应的化学方程式为（CH3）2CHCHO+2Cu（OH）2$\stackrel{△}{→}$（CH3）2CHCOOH+Cu2O↓+2H2O．
（4）有机物C可与银氨溶液反应，配制银氨溶液的实验搡作为在一支试管中取适量硝酸银溶液，边振荡边逐滴滴入氨水，当生成的白色沉淀恰好溶解为止．
（5）已知有机物甲符合下列条件：①为芳香族化合物②与F是同分异构体③能被催化氧化成醛．符合上述条件的有机物甲有13种．其中满足苯环上有3个侧链，且核磁共振氢谱有5组峰，峰面积比为6：2：2：1：1的有机物的结构简式为或．
（6）以丙烯等为原料合成D的路线如下：

X的结构简式为CH3CHBrCH3，步職Ⅱ的反应条件为NaOH的水溶液中加热，步骤Ⅳ的反应类型为消去反应．
18．下列化学用语或物质的性质描述正确的是（　　）
A．
如图的键线式表示烃的名称为：3-甲基-4-乙基-7-甲基辛烷
B．符合分子式为C3H8O的醇有三种不同的结构
C．乙烯在一定条件下能发生加成反应，加聚反应，被酸化高锰酸钾溶液氧化，也能在一定条件下被氧气氧化成乙酸
D．
治疗疟疾的青蒿素（如图），分子式是C15H20O5
5．塑化剂（DCHP）常用于塑料加工，其中一种制备方法如下：

下列说法正确的是（　　）
A．DCHP的分子式为C20H28O4
B．上述制备DCHP的反应属于取代反应
C．DCHP苯环上的一氯代物有4种
D．1 mol DCHP最多可与含4 mol NaOH的溶液反应
2．以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示．下列说法错误的是（　　）
A．电池放电时Na+从a极区移向b极区
B．电极b采用MnO2，MnO2既作电极材料又有还原作用
C．该电池的负极反应为：BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O
D．每消耗3 mol H2O2，转移的电子为6 mol
3．设NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．常温下，0.05 mol•L-1 Fe2（SO4）3溶液中含Fe3+数目为0.1NA
B．标准状况下，22.4 L甲苯中含C-H数目为8NA
C．常温常压下，3.2 g O2和O3混合物中，氧原子的数目为0.2NA
D．0.1 mol Na2O2与足量CO2反应时，转移的电子数目为0.2NA

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