题目内容

3．铁、铜及其化合物在日常生产、生活有着广泛的应用．请回答下列问题：
（1）铁在元素周期表中的位置第四周期第Ⅷ族．
（2）配合物Fe（CO）x常温下呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe（CO）x晶体属于分子晶体（填晶体类型）．Fe（CO）x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=5．Fe（CO）x在一定条件下发生反应：
Fe（CO）x（s）?Fe（s）+xCO（g）．已知反应过程中只断裂配位键，由此判断该反应所形成的化学键类型为金属键．
（3）写出CO的一种常见等电子体分子的结构式N≡N；两者相比较沸点较高的为CO（填化学式）．CN-中碳原子杂化轨道类型为sp，S、N、O三元素的第一电离能最大的为N（用元素符号表示）．
（4）某M原子的外围电子排布式为3s23p5，铜与M形成化合物的晶胞如图所示（黑点代表铜原子）．
①该晶体的化学式为CuCl．
②已知铜和M的电负性分别为1.9和3.0，则铜与M形成的化合物属于共价（填“离子”、“共价”）化合物．

分析 （1）Fe位于第四周期第VIII族；
（2）分子晶体熔沸点较低；Fe原子价电子数是8，每个CO分子提供一个电子对，据此计算n值；只有配位键断裂，则形成的化学键是金属键；
（3）原子个数相等、价电子数相等的微粒是等电子体；极性分子的熔沸点较高；根据价层电子对互斥理论判断C原子杂化方式；同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，第一电离能随着原子序数增大而减小；
（4）①利用均摊法计算；
 ②电负性差小于1.7的化合物为共价化合物．

解答 解：（1）Fe位于第四周期第VIII族，故答案为：第四周期第Ⅷ族；
（2）Fe（CO）x晶体的熔沸点较低，所以属于分子晶体；Fe原子价电子数是8，每个CO分子提供一个电子对，所以8+2n=18，n=5；只有配位键断裂，则形成的化学键是金属键；
故答案为：分子晶体；5；金属键；
（3）原子个数相等、价电子数相等的微粒是等电子体，所以与CO是等电子体的分子结构式为N≡N；极性分子的熔沸点较高，CO是极性分子，氮气是非极性分子，所以CO熔沸点较高；该微粒中C原子价层电子对个数是2，所以C原子采用sp杂化；同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，第一电离能随着原子序数增大而减小，所以第一电离能最大的是N元素；
故答案为：N≡N；CO；sp；N；
（4）某M原子的外围电子排布式为3s23p5，则M为Cl元素，
①该晶胞中铜原子个数=4，Cl原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，所以其化学式为CuCl，故答案为：CuCl；
②Cu和Cl元素的电负性差为3.0-1.9=1.1＜1.7，所以为共价化合物，故答案为：共价．

点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、化学键、配合物等知识点，利用均摊法、价层电子对互斥理论等知识点即可解答，难点是晶胞计算，题目难度不大．

练习册系列答案
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7．下列说法中，错误的是（　　）
A．化学反应中，有放热反应也有吸热反应
B．煤、石油、天然气是当今世界最重要的三种化石燃料
C．Ba（OH）2•8H2O晶体与NH4Cl晶体的反应是吸热反应
D．化学反应中能量变化的大小与反应物的质量多少无关
14．有机物分子中与“”相连的碳原子上的氢活性较大，可以与甲醛或卤代烃等发生反应．
已知：①HCHO+H-C-CHO$\stackrel{一定条件}{→}$HOCH2C-CHO
②
有机物J是重要的工业原料，其合成路线如图（部分产物和反应条件略）：

（1）A中所含官能团的名称是醛基．
（2）A→B的反应类型是加成反应或还原反应反应．B→C的反应方程式2C2H5OH+2Na═2C2H5ONa+H2↑．
（3）G俗称缩苹果酸，与B以物质的量之比1：2反应，则G+B→H的化学方程式是HOOCCH2COOH+2C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$C2H5OOCCH2COOC2H5+2H2O．该反应的反应类型是取代反应
（4）D 的分子式为C5H10O4，若一次取样检验D的含氧官能团，按顺序写出所用试剂Na、银氨溶液．
（5）已知E中只有一种官能团，且核磁共振氢谱显示其分子中有两种不同化学环境的氢．则下列说法正确的是bc（填序号）；E的分子式是C5H12O4．
a．E与B互为同系物
b．E中含有的官能团是羟基
c．F在一定条件下也可转化为E
d．F中也有两种不同化学环境的氢
（6）J的结构简式是．J的同分异构体X属于芳香族化合物，1mol X分别与足量Na或NaOH反应时的物质的量之比是1：4和1：1，且苯环上只有一种一氯代物．符合上述条件的X有2种，写出其中一种的结构简式．
11．某课外兴趣小组对H2O2的分解速率做了如下实验探究．
（1）下表是该小组研究影响过氧化氢（H2O2）分解速率的因素时采集的一组数据：用10mL H2O2制取150mLO2所需的时间（秒）
30%H2O215%H2O210%H2O25%H2O2
无催化剂、不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应
无催化剂、加热360480540720
MnO2催化剂、加热102560120
①该小组在设计方案时，考虑了浓度、a：温度、b：催化剂等因素对过氧化氢分解速率的影响．
②从上述影响H2O2分解速率的因素a和b中任选一个，说明该因素对该反应速率的影响：其他条件不变，升高反应温度，H2O2分解速率加快．
（2）某同学在10mL H2O2 溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如如图所示，
①写出H2O2发生的化学反应方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
②A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C．
（3）若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中，MnO2溶解产生Mn2+，另外，产物中还有O2产生，请写出该反应的离子方程式MnO2+2H++H2O2=Mn2++O2↑+2H2O．
18．下列叙述正确的是（　　）
A．光导纤维中所用材料为晶体硅
B．SiO2是酸性氧化物，所以不与任何酸反应
C．可用Na2SiO3溶液和CO2反应来制备H2SiO3
D．NaOH溶液可以盛装在带玻璃塞的磨口试剂瓶中
8．Ⅰ．短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中相对位置如图所示，其中Y所处的周期序数与族序数相等．按要求回答下列问题：

（1）写出X的原子结构示意图．
（2）Y、Z、W的简单离子半径由大到小顺序为S2-＞Cl-＞Al3+（用离子符号表示）．
（3）含Y的某种盐常用作净水剂，其净水原理是Al3+3H2O?Al（OH）3（胶体）+3H+（用离子方程式表示）．
Ⅱ．运用所学化学原理，解决下列问题：
（4）已知：①C（s）+O2（g）═CO2（g）；△H=a kJ•mol-1；
②CO2（g）+C（s）═2CO（g）；△H=b kJ•mol-1；
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工业上生产粗硅的热化学方程式为2C（s）+SiO2（s）=2CO（g）+Si（s）△H=（a+b-c）kJ•mol-1．
温度/℃400500800
平衡常数K9.9491
（5）已知：CO（g）+H2O（g）?H2（g）+CO2（g）．表为该反应在不同温度时的平衡常数．该反应的△H＜0（填“＞”、“＜”）；500℃时进行该反应，且CO和H2O起始浓度相等，CO平衡转化率为75%．
（6）以熔融K2CO3为电解质的一种新型氢氧燃料电池工作原理如图所示．写出电极A的电极反应式H2-2e-+CO32-═CO2+H2O．
15．U、W、X、Y、Z都是短周期元素，且原子序数依次增大．其中U与W可形成三角锥形分子A，U与X可形成常温下呈液态的分子B，A、B均为10电子分子；X能与W形成两种常见的离子化合物甲、乙，其化学式中原子个数甲多于乙，Y元素原子的K层电子数与M层电子数相同；Z元素是地壳中含量最多的金属．请回答下列问题：
（1）Z元素在周期表中的位置第三周期ⅢA族．U、W、X、Y、Z四种元素的原子半径由小到大的顺序是O＜N＜Al＜Mg＜Na（用元素符号表示）．
（2）U与W形成的18电子化合物的电子式是．实验室制取并检验气体A的方法是2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O，将湿润的红色石蕊试纸靠近气体，若试纸变蓝，则是氨气．
（3）A与W的最高价氧化物的水化物反应所得产物的水溶液呈酸性（填“酸”、“碱”或“中”），用离子方程式说明其原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+，导致氢离子浓度大于氢氧根离子的浓度，所以溶液呈酸性．
（4）将26.4g甲与Z单质的混合物投入过量的B中，固体完全溶解，所得溶液中仅有一种溶质，写出其化学式NaAlO2，在整个过程中产生的气体在标准状况下体积为15.68L．
（5）若将Y单质与过量二氧化碳完全反应生成的全部固体与足量的热浓硝酸混合，充分反应后，产物中二氧化碳和二氧化氮共aL（标准状况，不考虑NO2部分转化成N2O4），则Y单质的质量是$\frac{3a}{7}$g（用含a的代数式表示）．
12．一定温度下，向容积为2L的恒容密闭容器中充入6molCO2和8molH2，发生反应：
CO2（g）+3H2?CH3OH（g）+H2O（g）△H=-49.0kJ•mol-1，测得n（H2）随时间变化如曲线I所示．下列说法正确的是（　　）
A．该反应在0～8min内CO2的平均反应速率是0.375mol•L-1•min-1
B．若起始时向上述容器中充入3molCO2和4molH2，则平衡时H2的条件分数大于20%
C．若起始是向上述容器中充入4molCO2、2molH2、2molCH3OH和1molH2O（g），则此是反应向正反应方向进行
D．改变条件得到曲线II、III，则曲线II、III改变的他分别是升高温度、充入氢气
13．下列物质中氧原子数目与11.7gNa2O2中氧原子数一定相等的是（　　）
A．6.72L COB．6.6g  CO2C．8 g SO2D．9.6g H2SO4

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