题目内容

18．化学中的某些元素是与生命活动密不可分的元素，请回答下列问题．

（1）NH4NO3是一种重要的化学肥料，其中N原子的杂化方式是sp3、sp2．
（2）维生素C是一种水溶性维生素，水果和蔬菜中含量丰富，该物质结构简式如图1所示．以下关于维生素C的说法正确的是ad．
a．分子中既含有极性键又含有非极性键
b.1mol 分子中含有4mol π键
c．该物质的熔点可能高于NaCl
d．分子中所含元素电负性由大到小的顺序为O＞C＞H
（3）维生素C晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有氢键、范德华力．
（4）KSCN溶液可用于Fe3+的检验，原因是铁离子外围有较多能量相近的空轨道，因此能与一些分子或离子形成配合物．Fe3+的价电子排布为3d5，与之形成配合物的分子或离子中的配位原子应具备的结构特征是有孤电子对．
（5）1183K以下纯铁晶体的晶胞如图2所示，1183K以上则转变为图3所示晶胞，则图2和图3中，铁原子的配位数之比为2：3．

分析 （1）根据价层电子对互斥理论确定N原子杂化方式；
（2）a．同种非金属元素间形成非极性键，不同非金属元素间形成极性键；
b．双键中含有1个π键；
c．分子晶体的熔点小于离子晶体；
d．非金属性越强，电负性越强．
（3）分子间存在范德华力，羟基间能形成氢键；
（4）根据元素符号，判断元素原子的核外电子数，再根据构造原理来写；形成配离子具备的条件为：中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子对；
（5）1183K以下，与位于顶点的铁原子等距离且最近的铁原子位于晶胞体心，顶点的铁原子被8个晶胞共有，以此判断配位数；1183K以上，与铁原子等距离且最近的铁原子位于面心，则距离顶点的铁原子距离且最近的铁原子，横平面有4个、竖平面有4个、平行于纸面的有4个，共12个，以此判断配位数之比．

解答 解：（1）NH4N03中铵根离子中N原子价层电子对个数是4、硝酸根离子中N原子价层电子对个数是3，所以N原子杂化方式为sp3杂化、sp2杂化，
故答案为：sp3杂化、sp2杂化；
（2）a．同种非金属元素间形成非极性键，不同非金属元素间形成极性键，维生素C中含有C-C非极性键和C-H、O-H极性键，故a正确；
b．双键中含有1个π键，则1mol 分子中含有2mol π键，故b错误；
c．分子晶体的熔点小于离子晶体，维生素C属于分子晶体，NaCl属于离子晶体，所以该物质的熔点低于NaCl，故c错误；
d．非金属性越强，电负性越强，非金属性：O＞C＞H，则电负性；O＞C＞H，故d正确．
故答案为：ad；
（3）维生素C分子间存在范德华力，分子中含有羟基，羟基间能形成氢键，所以维生素C晶体溶于水的过程中要克服的微粒间作用力有氢键、范德华力；
故答案为：氢键、范德华力；
（4）Fe元素为26号元素，原子核外有26个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，Fe失去三个电子得到Fe3+，Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5；所以基态Fe3+的价电子排布式为3d5；形成配离子具备的条件为：中心原子具有空轨道，配体具有孤对电子对，则与Fe3+形成配合物的分子或离子中的配位原子应具备的结构特征是有孤电子对；
故答案为：3d5；有孤电子对；
（5）1183K以下，与位于顶点的铁原子等距离且最近的铁原子位于晶胞体心，顶点的铁原子被8个晶胞共有，则配位数为8；1183K以上，与铁原子等距离且最近的铁原子位于面心，则距离顶点的铁原子距离且最近的铁原子，横平面有4个、竖平面有4个、平行于纸面的有4个，共12个，配位数之比为2：3，
故答案为：2：3．

点评 本题考查了物质结构和性质，题目比较综合，侧重对物质结构主干知识的考查，涉及电负性、杂化理论、化学键、分子结构与性质、晶体类型与性质、晶胞计算等，需要学生具备知识的基础，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
8．下列排列顺序错误的是（　　）
A．键能：C≡C＞C=C＞C-CB．键长：C-C＞C=C＞C≡C
C．沸点：C5H8＞C4H6＞C3H4D．分子活性：C2H6＞C2H4＞C2H2
9．近年来，我市多地出现了较为严重的雾霾天气，从而再次引起人们对空气质量的关注，下列一些行为和举措，有利于改善空气质量的是（　　）
A．燃放烟花爆竹B．大力发展火力发电
C．露天焚烧垃圾D．提高电动汽车的比例
6．某研究性学习小组的同学对实验室里久置于空气中变质的过氧化钠（Na2O2）固体的成分进行探究．
【查阅资料】
（1）Na2O2化学性质很活泼，能与水、二氧化碳反应，相关化学方程式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑；2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2．
（2）Na2CO3溶液与中性的CaCl2溶液能发生复分解反应．
【猜想】
Ⅰ：固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3的混合物
Ⅱ：固体为NaOH和Na2CO3的混合物
Ⅲ：固体为NaOH
Ⅳ：固体为Na2CO3
【实验探究】
实验操作实验现象实验结论
①取少量固体于试管中，加水振荡，
直至完全溶解．
无气泡产生
猜想Ⅰ不成立
②取少量①中的溶液于试管中，
滴加CaCl2溶液．
产生白色沉淀
证明有Na2CO3存在
③
取少量①中的溶液于试管中，加入过量CaCl2溶液使沉淀完全，静置后，向上层清液中滴加酚酞试液．
酚酞试液变红
证明有NaOH存在
综合以上实验现象，说明猜想Ⅱ是成立的．
【反思评价】固体Na2O2应密封保存．
13．下列有关说法正确的是（　　）
A．25℃时，在Mg（OH）2的悬浊液中加入少量的NH4Cl固体，c（Mg2+）将减小
B．一定温度下，反应“2HI（g）=H2（g）+I2（g）△H＞0”能自发进行，则该反应△S＞0
C．向滴有酚酞的Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液，红色逐渐褪去，说明BaCl2溶液显酸性
D．如图电池放电时的正极反应式：2Li++Li2O2+2e-=2Li2O
3．治理氮氧化物污染的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，反应原理如下：NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O，2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O．某学生在实验室用一定量的铜与足量的硝酸反应，收集到标准状况下NO、NO2和N2O4的混合气体共aL．若将上述混合气体通入1L 1mol/L的NaOH溶液中恰好被完全吸收．下列分析错误的是（　　）
A．11.2L＜a＜22.4L
B．若a=16.8L，V（N2O4）=5.6L
C．若a=16.8L，n（NaNO2）：n（NaNO3）=4：1
D．若混合气体与NaOH溶液反应只生成一种盐，则n（NO）=0.5mol
10．设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NA
B．0.1mol白磷（P4）所含的共价键数目为0.4 NA
C．在反应KClO4+8HCl=KCl+4Cl2↑+4H2O中，每生成4mol Cl2转移的电子数为7NA
D．含NA个Na+的Na2O溶解于1L水中，Na+的物质的量浓度为1mol/L
7．用相对分子质量为43的烷基取代烷烃（C4H10）分子中的一个氢原子，所得的有机物有（不考虑立体异构）（　　）
A．4种B．5种C．7种D．8种
8．碳及其化合物与人类生产、生活密切相关．

（1）在化工生产过程中，少量CO的存在会引起催化剂中毒，为了防止催化剂中毒，常用SO2将CO氧化，SO2被还原为S．
已知：
C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO（g）△H1=-126.4KJ．mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H2=-393.5KJ．mol-1
S（s）+O2（g）═SO2（g）△H3=-296.8KJ．mol-1
则SO2氧化CO的热化学反应方程式为SO2（g）+2CO（g）=S（s）+2CO2（g）△H=-237.4kJ•mol-1．
（2）CO可用于合成甲醇，化学方程式为CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.8KJ•mol-1．
①在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律．如图1是上述三种温度下H2和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系，则曲线Z对应的温度是270℃；该温度下上述反应的化学平衡常数为4．曲线上a、b、c点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3，则K1、K2、K3的大小关系为K1═K2＜K3；
②在密闭容器里按体积比为1：2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状．当改变某一反应条件后，下列变化能说明平衡一定向正反应方向移动的是AC（填序号）．
A．正反应速率瞬间增大，后逐渐减小    
B．混合气体的密度增大
C．化学平衡常数K值增大    
D．反应物的体积百分含量增大
（3）一种新型CO燃料电池工作原理如图2所示．
①负极电极反应式为CO+CO32--2e-=2CO2；
②电极A处产生的CO2有部分参与循环利用，其利用率为50%．

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