题目内容

7．有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均不大于30）．A的基态原子2p能级有3个单电子；C的核外没有成单电子，B、C两元素形成的化合物晶胞结构如图所示；D的3p能级有1个单电子，且与B所在主族相邻；E元 素在地壳中含量居第四位；则：
（1）写出基态E原子的价电子排布式3d64s2．
（2）A的最简单氢化物分子的空间构型为三角锥形，其中A原子的杂化类型是sp3．
（3）B能形成两种常见的单质，其分子式分别为O2、O3，其沸点是同族元素氢化物中最高的因是H2O分子间存在氢键．
（4）A和D形成的化合物中，D显正化合价，试写出该化合物与水反应的方程式：NCl3+3H2O=NH3+3HClO．
（5）B、C两元素形成的化合物晶胞结构中，B原子是  堆积（填堆积模型）；已知B和C形成的化合物晶体的密度为Pg•cm-3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=$\root{3}{\frac{160}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm．（用含ρ、NA的计算式表示）

分析 有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素（原子序数均不大于30）．
A的基态原子2p能级有3个单电子，核外电子排布式为1s22s22p3，则A为N元素；
B、C两元素形成的化合物晶胞结构如图所示，则B、C离子的个数都为4个，化学式为BC，C的核外没有成单电子且原子序数大于A，则B为O元素，C为Mg元素；
D的3p能级有1个单电子，且与B所在主族相邻，核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，则D为Cl元素；
E元素在地壳中含量居第四位，则D为Fe元素；
结合题目分析解答．

解答 解：由分析可知：A、B、C、D、E五种原子分别为：N元素，O元素，Mg元素，Cl元素，Fe元素；
（1）E为Fe元素，Fe是26号元素，其原子核外有26个电子，核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，价电子排布式为：3d64s2；
故答案为：3d64s2；
（2）A的最简单氢化物为NH3，NH3分子中氮原子价层电子对=3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，且含有一个孤电子对，所以分子空间构型是三角锥形，N原子采取sp3杂化；
故答案为：三角锥形；sp3；
（3）B为氧元素，形成的两种单质的分子式为O2、O3，H2O分子间存在氢键沸点较高；
故答案为：O2、O3；H2O分子间存在氢键；（4）A和D形成的化合物为NCl3，Cl显正化合价，NCl3与水反应的方程式为：NCl3+3H2O=NH3+3HClO；
故答案为：NCl3+3H2O=NH3+3HClO；
（5）B、C两元素形成的化合物MgO，晶胞中Mg原子处于面心结构，是面心立方堆积；
Mg和O形成的化合物为MgO，由晶胞结构可知，O原子数目8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Mg原子数目1+12×$\frac{1}{4}$=4，则晶胞质量=4×$\frac{40g}{N{\;}_{A}}$=$\frac{160}{N{\;}_{A}}$g，晶胞的体积=$\frac{\frac{160}{N{\;}_{A}}}{ρ}$cm3，故晶胞边长a=$\root{3}{\frac{160}{ρ•N{\;}_{A}}}$cm；
故答案为：$\root{3}{\frac{160}{ρ•N{\;}_{A}}}$；

点评 本题考查物质结构与性质，涉及核外电子排布、分子空间构型、化学键、杂化方式、电离能、晶胞计算等，侧重对学生综合能量的考查，难度中等．

练习册系列答案
相关题目
1．铅及其化合物可用于蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料等，回答下列问题：
（1）硅元素在周期表的位置是第三周期周期第ⅣA族．
（2）铅与碳是同族元素，则下列说法正确的是ad．
a．主要化合价为+2、+4
b．同族的Si与Ge（锗）均为半导体材料，铅也为半导体材料
c．铅的最高价氧化物对应水化物的酸性强于碳酸
d．与同族的Ge（锗）作比较：碱性Ge（OH）4＜Pb（OH）4，则金属性Ge＜Pb，周期表中位置Pb在Ge下面
e．同族的Ge（锗）与盐酸不反应，Pb与盐酸能反应，则原子半径Ge＞Pb
（3）写出工业制取粗硅的化学反应方程式SiO2+2C $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（4）PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得，反应的离子方程式为PbO+ClO-=PbO2+Cl-．
（5）PbO2在加热过程发生分解的失重曲线如图所示：

已知失重曲线上的a点为样品失重4.0% （即$\frac{样品起始质量-a点固体质量}{样品起始质量}$×100%）的残留固体，若a点固体组成表示为PbOx或mPbO2•nPbO，列式计算x值，和m：n值．
2．为了探究化学能与热能的转化，某实验小组设计了如下图所示三套实验装置：
（1）图示3个装置中，不能证明“铜与浓硝酸反应是吸热反应还是放热反应”的是Ⅲ．
（2）某同学选用装置I进行实验（实验前U形管里液面左右相平），在甲试管里先加入适量氢氧化钡溶再加入稀硫酸，U形管中可观察到的现象左端液柱降低，右端液柱升高，说明该反应属于放热（填‘吸热”或“放热”）反应．
（3）为探究固体M遇水的热效应，选择装罝Ⅱ进行实验，先在甲中放入适量的水，再加入M．
①若M为钠，则实验过程中烧杯中可观察到的现象是产生气泡，反应完毕后，冷却至室温，烧杯里的导管内形成一段水柱．
②若只观察到烧杯里的玻璃管内形成一段水柱，则M可能是硝酸铵．
19．下列各组反应（表中物质均为反应物）中．反应刚开始时，放出氢气的速率最快的是（　　）
编号金属（块状）酸的浓度及体积反应温度（℃）
AMg0.1mol6mol/L硝酸10mL70
BMg0.2mol3mol/L盐酸40mL60
CFe0.2mol3mol/L盐酸50mL60
DMg0.1mol3mol/L硫酸10mL60
A．AB．BC．CD．D
2．为了证明铜与稀硝酸反应产生一氧化氮，某校学生实验小组设计了一个实验，其装置如图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的双连打气球． 
（1）实验时，先将B装置下移，使碳酸钙与稀硝酸接触产生气体，当C处产生白色沉淀时，立刻将B装置上提，使之与稀硝酸分离．该组学生设计此步操作的目的为用碳酸钙与稀硝酸反应产生的二氧化碳排出装置中的空气，让整套装置充满CO2，防止O2干扰．
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的化学方程式为3Cu+8HNO3=2Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O．装置E中开始时出现浅红棕色气体，用F向E中鼓入空气后，可观察到烧瓶E内气体颜色加深，产生上述现象的原因是NO遇空气中的O2生成NO2．一段时间后，C中白色沉淀溶解，其原因是NO2和水反应产生HNO3，使的CaCO3沉淀溶解．
（3）装置D 用于尾气吸收，当等体积的NO和NO2通入D中，气体被完全吸收，并且只产生一种盐，该反应方程式为NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O．
12．根据图回答问题：

（1）A图是某离子化合物的晶胞（组成晶体的一个最小重复单位），阳离子位于中间，阴离子位于8个顶点，该化合物中阳、阴离子的个数比是1：1．
（2）B图表示构成NaCl晶体的一个晶胞，通过想像与推理，可确定一个NaCl晶胞中含Na+和Cl-的个数分别为4、4．
（3）钇钡铜复合氧化物超导体有着与钙钛矿型相关的晶体结构，若Ca、Ti、O结构如C图所示的晶体，其化学式为CaTiO3．
（4）石墨晶体结构如D图所示，每一层由无数个正六边形构成，则平均每一个正六边形所占有的碳原子数为2，C-C键个数为3．
（5）晶体硼的基本结构单元都是由硼原子组成的正二十面体的原子晶体，如E图所示．其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有1个原子．试观察E图，推断这个基本结构单元所含硼原子个数、键角、B-B键的个数依次为12、60°、30．
19．下列化合物中同分异构体数目最少的是（　　）
A．乙酸乙酯B．戊醇C．戊烷D．戊烯
16．Fe2+、Fe3+与O22-、CN-、F-、有机分子等形成的化合物具有广泛的应用．

（1）C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C．
（2）Fe2+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6．
（3）乙酰基二茂铁是常用汽油抗震剂，其结构如图1所示．此物质中碳原子的杂化方式是sp2、sp3．
（4）配合物K3Fe（CN）6可用于电子传感器的制作．与配体互为等电子体的一种分子的化学式为CO或N2．已知（CN）2是直线型分子，并具有对称性，则（CN）2中π键和σ键的个数比为4：3．
（5）F-不仅可与Fe3+形成[FeF6]3-，还可以与Mg2+、K+形成一种立方晶系的离子晶体，此晶体应用于激光领域，结构如图2所示．该晶体的化学式为KMgF3．
17．气体A的产量是衡量一个国家石油化工发展水平的标志，D是食醋中的主要成分．A能发生以下转化：

（1）写出A．F的结构简式为：ACH2=CH2  F．
（2）A．D分子中所含官能团名称分别是碳碳双键．羧基；上述转化过程中，属于取代反应的是③（填写序号）
（3）写出相应转化过程的反应化学方程式
②：2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3CHO+2H2O
③：CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOCH2CH3+H2O
（4）试写出有机物B的同分异构体的结构简式CH3OCH3．
（5）B的一种同系物化学性质与B相似，试写出在有催化剂和加热条件下与O2反应的化学方程式：2+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3COCH3+2H2O．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网