题目内容

11．第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物．
（1）①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O．
②下列叙述不正确的是bc．（填字母）
a．因为HCHO与水分子间能形成氢键，所以HCHO易溶于水
b．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
c．C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键，C2H2是非极性分子
d．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式N≡C-O-H．
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物．
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是具有孤对电子．
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中不存在B．
A．共价键       B．非极性键        C．配位键        D．σ键       E．π键
写出一种与 CN-互为等电子体的单质分子式N2．
（3）根据元素原子的外围电子排布特征，可将周期表分成五个区域，其中Ti属于d区．
（4）一种Al-Fe合金的立体晶胞如图所示．请据此回答下列问题：
①确定该合金的化学式Fe2Al．
②若晶体的密度=ρ g/cm3，则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离 （用含ρ的代数式表示，不必化简）为$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$cm．

分析 （1）①根据元素周期表电负性的递变规律比较电负性强弱；
②分子中含有羟基，与水可以形成氢键，二氧化碳为sp杂化，苯中碳碳键含有6个σ键，另外还有6个碳氢σ键；
③碳为四价，氮为三价，氧为两价，氰酸（HOCN）是一种链状分子，且其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，故N≡C-O-H；
（2）①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；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中Fe2+与CN-形成配位键，CN-中存在C≡N三键，三键中有1个σ键2个π键；CN-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN-等电子体的单质；
（3）根据Ti原子核外电子排布式解答；
（4）①根据均摊法计算化学式；
②计算出晶胞边长，即可进一步求出最近的两个Fe原子之间的距离．

解答 解：（1）①同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，则有电负性C＜N＜O，H的电负性最小，电负性顺序为：H＜C＜N＜O，故答案为：H＜C＜N＜O；
②a．甲醛中含有羟基，与水可以形成氢键，故a正确；
b．HCHO分子中C原子采用sp2杂化，但二氧化碳分子中C原子为sp杂化，故b错误；
c．C2H2是直线型对称结构，为非极性分子，但苯中碳碳键含有6个σ键，每个碳氢键含有一个σ键，苯分子中一共含有12个，故c错误；
d．二氧化碳晶体是分子晶体，二氧化硅晶体是原子晶体，所以CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低，故d正确，
故答案为：bc；
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，且其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，碳为四价，氮为三价，氧为两价，故N≡C-O-H，故答案为：N≡C-O-H；
（2）①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，故答案为：具有孤对电子；
②六氰合亚铁离子[Fe（CN）6]4-中Fe2+与CN-形成配位键，CN-中存在C≡N三键，为极性共价键，三键中有1个σ键2个π键，所以CN-中共价键、配位键、σ键、π键；CN-中C原子与1个单位负电荷用N原子替换可得CN-等电子体的单质为N2，故答案为：B；N2；
（3）Ti原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，钛位于第四周期第ⅣB族，属于d区，故答案为：d；
（4）①Fe位于顶点、面心、体心和棱心，数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+1+12×$\frac{1}{4}$=8，Al位于晶胞体心，数目为4，原子数目比值为2：1，化学式可写为：Fe2Al，
故答案为：Fe2Al；
②晶胞质量为：$\frac{4}{{N}_{A}}$×（56×2+27）g，设晶胞边长为a cm，则晶胞体积为a3cm3，由密度公式得：ρ×a3=$\frac{4}{{N}_{A}}$×（56×2+27），解得a=2$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$，两个Fe原子之间的距离为边长的一半，则距离为：$\frac{1}{2}$×a cm=$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$cm，故答案为：$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$．

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，需要学生具备扎实的基础知识，难度中等．

练习册系列答案
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1．按要求完成下列反应的化学方程式
①1，3-丁二烯与溴单质能发生的两种加成反应CH2=CH-CH=CH2+Br2→CH2Br-CHBrCH=CH2，CH2=CH-CH=CH2+Br2→CH2Br-CH=CH-CH2Br
②苯与浓硝酸、浓硫酸的混合物在60℃时的反应C6H6+HNO3（浓）$→_{60℃}^{浓硫酸}$C6H5NO2 +H2O
③工业上，乙苯的制取反应．
2．如图所示，将锌，铜通过导线相连，置于稀硫酸中构成原电池，完成下空
（1）锌为：负极极（填“正”或“负”）电极反应式为：Zn-2e-=Zn2+，
（2）反应过程中电流的方向为：A
A 由铜流向锌           B 由锌流向铜
（3）若有锌片质量减少了0.65g，则转移了0.02mol电子发生转移，铜片上产生气体的体积（标况下）为：0.224L．
19．下列物质中，属于高分子化合物的是（　　）
①蛋白质    ②氨基酸    ③油脂    ④淀粉    ⑤氯乙烯    ⑥纤维素    ⑦聚乙烯．
A．只有①⑦B．除②外都是C．只有①③D．只有①④⑥⑦
6．下列说法不正确的是（　　）
A．已知冰的熔化热为6.0 kJ/mol，冰中氢键键能为20 kJ/mol，假设1 mol冰中有2 mol 氢键，且熔化热完全用于破坏冰的氢键，则最多只能破坏冰中15%的氢键
B．对于CaCO3（s）═CaO（s）+CO2（g） 任何温度下都不能自发进行
C．实验测得环己烷（l）、环己烯（l）和苯（l）的标准燃烧热分别为-3916 kJ/mol、-3747 kJ/mol和-3265 kJ/mol，可以证明在苯分子中不存在独立的碳碳双键
D．已知：Fe2O3（s）+3C（石墨）═2Fe（s）+3CO（g），△H=+489.0 kJ/mol．
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g），△H=-283.0 kJ/mol．
C（石墨）+O2（g）═CO2（g），△H=-393.5 kJ/mol．
则4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s），△H=-1641.0 kJ/mol
16．正确掌握化学用语是学好化学的基础，下列有关表述正确的是 （　　）
A．1H、D、T属于同一种核素
B．含有共价键的化合物一定是共价化合物
C．NH4Cl的电子式为
D．S2-的结构示意图为
3．元素周期表与元素周期律在学习、研究和生产实践中有很重要的作用，下表列出了①～⑨九种元素在周期表中的位置．
周期/族ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅤⅡA0
2④⑤⑥⑨
3①②③⑦⑧
回答下列问题：
（1）编号元素中，化学性质最不活泼的元素的原子结构示意图是．
（2）九种元素中非金属最强的是F（填元素符号），元素⑧的氢化物的结构式为H-Cl．
（3）除⑨外，原子半径最大的是Na（元素符号）．在①、②、③三种元素的最高价氧化物对应的水化物中，碱性最强的是（填电子式），其所含有的化学键类型有离子键、极性共价键（请选择“离子键”、“极性共价键”、“非极性共价键”中的一个或几个填写）．
（4）⑥、⑦、⑧三种元素的气态氢化物的稳定性由强到弱的顺序是HF＞HCl＞H2S（填化学式）．
（5）元素④对应的氢化物的电子式为，其水溶液呈碱性（填“酸性”、“中性”或“碱性”）．
（6）⑦、⑧两种元素最高价氧化物对应的水化物的酸性由强到弱的顺序是HClO4＞H2SO4（填化学式）．
（7）①、⑥离子的电子层结构与⑨原子的电子层结构相同，这两种离子的半径由大到小的顺序是F-＞Na+（填离子符号）．
（8）九种元素中的最高价氧化物对应的水化物呈两性的氢氧化物与烧碱溶液反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
20．关于有机物C3H6O3的下列叙述一定正确的是（　　）
A．若能与金属钠和碳酸氢钠反应，则其结构中同时含有-OH和-COOH
B．若该物质中含有两个-CH3，则它可以是碳酸酯
C．若该物质中结构中不能只含有C-O键和C-H键
D．若1mol C3H6O3与足量钠反应只产生1mol氢气，说明一分子C3H6O3中含有2个-OH和一个-CHO
12．硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题．
（1）若从下列四个城市中选择一处建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在C的郊区（填标号）．
A．有丰富黄铁矿资源的城市               
B．风光秀丽的旅游城市
C．消耗硫酸甚多的工业城市               
D．人口稠密的文化、商业中心城市
（2）CuFeS2是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为4CuFeS2+13O2=4CuO+2Fe2O3+8SO2；
（3）为了有利于SO2转化SO3，多采用如图所示的装有多层催化剂的接触室（填设备名称）作为反应设备，让气体经历如图所示流程而不是直接进入该设备进行反应的原因是使热量能充分利用．
（4）在硫酸工业制法中，下列生产操作与说明生产操作的主要原因二者都是正确的是D
A．黄铁矿燃烧前需要粉碎，因为大块的黄铁矿不能在空气中 燃烧
B．从沸腾炉出来的炉气需净化，因为炉气中的二氧化硫会与杂质反应
C．二氧化硫氧化为三氧化硫时需使用催化剂，这样可以提高二氧化硫的转化率
D．三氧化硫用98.3%的浓硫酸吸收，目的是防止形成酸雾，以提高三氧化硫的吸收效率
（5）实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据如表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是400℃、1个大气压．
1个大气压5个大气压10个大气压15个大气压
400℃0.99610.99720.99840.9988
500℃0.96750.97670.98520.9894
600℃0.85200.88970.92760.9468
（6）由吸收塔排出的尾气中SO2的含量超过500umol/L，就要用氨水洗涤烟气脱硫，该反应的化学方程式为2NH3•H2O+SO2=（NH4）2SO3+H2O．
（7）若用浓硫酸吸收SO3可以得到H2SO4•SO3．用1000g 98% 的H2SO4充分吸收SO3后，再进行稀释，可以得到98% 的硫酸的质量是C
A．1.98kg  　　     B．2.00kg  　　  　 C．2.22kg 　　      D．2.42kg．

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