题目内容
【化学——选修3物质结构与性质】（15分）原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。
请回答下列问题：
（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为 。
（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是 （填化学式），呈现如此递变规律的原因是 。
（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为 ，另一种的晶胞如图二所示，该晶胞的空间利用率为 （保留两位有效数字）。（
）
（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为 ，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是 (填选项序号)。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是 。请写出上述过程的离子方程式 。
（15分）
（1）
（1分）
（2）HF＞HI＞HBr＞HCl （1分）
HF分子之间形成氢键，使共沸点较高，HCl、HBr、HI，分子量越大，范德华力越大，沸点越高。（2分）
（3）sp2 （1分） 34% （2分）
（4）面心立方最密堆积 （2分） ①②③ （2分）
（5）先生成蓝色沉淀，（1分） 继续加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液 （1分）
Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH4+ ;Cu(OH)2+4NH3══ [Cu(NH3)4]2++2OH-（各1分，共2分）
【解析】
试题分析：根据题意可知A是H;B是C；C是Cl；D是Cu。（1）这四种元素中电负性最大的元素是Cl，其基态原子的价电子排布图为；（2）C所在主族的前四种元素分别是F、Cl、Br、I它们与H形成的化合物是 HF、HCl、HBr、HI，同族元素形成的氢化物结构相似，都是由分子构成的物质，相对分子质量越大，分子间作用力就越大，物质的熔沸点就越高，而HF分子之间除了存在着一般的分子间作用力外，还存在着氢键，增加了分子之间的吸引力，使其熔沸点比HI还高。故这几种氢化物的沸点由高到低的顺序是HF＞HI＞HBr＞HCl；呈现如此递变规律的原因是HF分子之间形成氢键，使共沸点较高，HCl、HBr、HI，分子量越大，范德华力越大，沸点越高。（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，该晶体是石墨晶体，由于每一个碳原子形成了2个碳碳单键和1个碳碳双键，所以其原子的杂化类型为sp2杂化；在一个晶胞中含有的该元素的原子个数是8×1+6×1/2+4=8,假设晶胞的边长为L,原子的半径为r，则该晶胞中晶胞边长与原子半径的关系是
，则
，所以该晶胞的空间利用率为
；（4）Cu元素形成的单质，其晶体的堆积模型为面心立方最密堆积；根据Cu的醋酸盐晶体局部结构图示可知该晶体中含有的化学键是极性键、非极性键、配位键，因此选项是①②③。（5）向CuSO4溶液中滴加过量氨水，首先发生反应Cu2++2NH3·H2O＝Cu(OH)2↓+2NH4+，看到溶液产生蓝色沉淀，后发生反应: Cu(OH)2+4NH3══ [Cu(NH3)4]2++2OH-,沉淀溶解，变为蓝色溶液；
考点：考查元素的推断、元素原子的价电子排布图、物质熔沸点的比较、原子的杂化、晶体的空间构型、利用率的计算、物质微粒内的化学键类型、反应的现象及方程式的书写的知识。
下述实验不能达到预期实验目的是
序号 | 实验内容 | 实验目的 |
A | 室温下，用pH试纸测定浓度为0.1mol·L－1NaClO溶液和0.1mol·L－1CH3COONa溶液的pH | 比较HClO和CH3COOH的酸性强弱 |
B | 向盛有1mL硝酸银溶液的试管中滴加NaCl溶液,至不再有沉淀生成，再向其中滴加Na2S溶液 | 说明一种沉淀能转化为另一种溶解度更小的沉淀 |
C | 向含有少量FeCl3的MgCl2溶液中加入足量Mg(OH)2粉末，搅拌一会过滤 | 除去MgCl2中少量FeCl3 |
D | 室温下，分别向2支试管中加入相同体积、相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入相同体积不同浓度的稀硫酸 | 研究浓度对反应速率的影响 |
一定条件下进行反应：A(g)
B(g)+C (g)，向2.0 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测得的有关数据见下表：
t/s | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 |
n(B)/mol | 0 | 0.30 | 0.39 | 0.40 | 0.40 |
下列说法正确的是
A．反应前2min的平均速率v(B)=0.15 mol/（L·min）
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(B)=0.22 mol·L-1,则反应的ΔH < 0
C．保持其他条件不变，起始向容器中充入2.0 mol A，反应达到平衡时C的体积分数减小
D．保持其他条件不变，起始向容器中充入1.2 mol A、0.60 mol B和0.60 mol C，反应达到平衡前的速率：v(正)<v(逆)
某温度下，向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B，反应A(g)+B(g) 
C(g)，经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表，下列说法正确的是
t/s | 0 | 5 | 15 | 25 | 35 |
m (A)/mol | 1.0 | 0.85 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
A．反应在前5 s的平均速率v(A)=0.17molL-1s-1
B．保持其他条件不变，升高温度，平衡时c(A)=0.41molL-1，则反应的ΔH>0
C．相同温度下，起始时向容器中充入2.0 mol C达到平衡时，C的转化率大于80％
D．相同温度下，起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C，反应达到平衡前V(正)<V(逆)
