题目内容
13.(1)元素E的最高价含氧酸的酸性强于元素B,试用分子结构的理论解释原因:高氯酸分子中非羟基氧数目多于硝酸分子,导致高氯酸中Cl-O-H中电子对更加偏向于Cl,因而在水分子的作用下,高氯酸更容易电离出H+,故高氯酸酸性强.
(2)F的晶体的堆积方式为面心立方最密堆积.
(3)D与E、G与E形成的晶体类型相同,但晶体的配位数不同,其原因是阴阳离子半径比不同.
(4)已知DE晶体的晶胞如图所示.若将DE晶胞中的所有E离子去掉,并将D离子全部换为A原子,再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子,且这4个“小立方体”不相邻.位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连,由此表示A的一种晶体的晶胞(已知A-A键的键长为a cm,NA表示阿伏加德罗常数),则该晶胞中含有8个A原子,该晶体的密度是$\frac{9\sqrt{3}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm3.
分析 A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,则其原子核外电子排布为1s22s22p2,故A为C元素;D是短周期元素中电负性最小的元素,则D为Na元素;C的最外层有6个运动状态不同的电子,处于ⅥA族,结合原子序数可知C为O元素,故B为N元素;E的最高价氧化物的水化物酸性最强,则E为Cl,F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子,F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则F为Cu;G元素与D元素同主族,且相差3个周期,则G为Cs,以此解答该题.
解答 解:A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同,则其原子核外电子排布为1s22s22p2,故A为C元素;D是短周期元素中电负性最小的元素,则D为Na元素;C的最外层有6个运动状态不同的电子,处于ⅥA族,结合原子序数可知C为O元素,故B为N元素;E的最高价氧化物的水化物酸性最强,则E为Cl,F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子,F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子,原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则F为Cu;G元素与D元素同主族,且相差3个周期,则G为Cs,
(1)高氯酸的酸性比硝酸强,原因是高氯酸分子中非羟基氧数目多于硝酸分子,导致高氯酸中Cl-O-H中电子对更加偏向于Cl,因而在水分子的作用下,高氯酸更容易电离出H+,故高氯酸酸性强,
故答案为:高氯酸分子中非羟基氧数目多于硝酸分子,导致高氯酸中Cl-O-H中电子对更加偏向于Cl,因而在水分子的作用下,高氯酸更容易电离出H+,故高氯酸酸性强;
(2)F为Cu,对应的晶体为面心立方最密堆积,故答案为:面心立方最密堆积;
(3)NaCl、CsCl两种晶体,都属于离子晶体,由于正负离子的半径比不同,故它们的配位数不同,故答案为:阴阳离子半径比不同;
(4)NaCl晶体的晶胞中的所有Cl-离子去掉,并将Cl-离子全部换为C(碳)原子,再在其中的4个“小 立方体”中心各放置一个C(碳)原子,且这4个“小立方体”不相邻.位于“小立方体”中的C原子与最近的4个C原子以单键相连,形成正四面体结构,晶胞中C(碳)原子数目=4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=8,晶胞质量=8×$\frac{12g}{{N}_{A}}$,C-C键的键长 为a cm,如图正四面体
,连接F与A、B、C、D,则三棱锥A-BCD均分为等4个等体积的三棱椎,则V三棱锥A-BCD=4V三棱锥F-BCD=,故$\frac{1}{3}$S△BCD•(a+h)=4×$\frac{1}{3}$S△BCD•h,故h=$\frac{1}{3}$a,令正四面体的棱长为x cm,连接AF并延长交三角形BCD与O,O为正三角形BCD的中心,BO垂直平分CD,则BO的长度=x cm×$\frac{\sqrt{3}}{2}×\frac{2}{3}$=$\frac{\sqrt{3}}{3}$xcm,在直角三角形BOF中,$(\frac{\sqrt{3}}{3}x)^{2}+(\frac{1}{3}a)^{2}$=a2,解得x=$\frac{2\sqrt{6}a}{3}$故晶胞的棱长=$\frac{\sqrt{2}}{2}$×2xcm=$\frac{\sqrt{2}}{2}×2×\frac{2\sqrt{6}a}{3}$cm=$\frac{4\sqrt{3}a}{3}$cm,故晶胞的体积=$(\frac{4\sqrt{3}}{3}a)^{3}$=$\frac{64}{3\sqrt{3}}{a}^{3}$cm3,则晶胞密度=$\frac{8×\frac{12g}{{N}_{A}}}{\frac{64}{3\sqrt{3}}{a}^{3}}$=$\frac{9\sqrt{3}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$g•cm-3,
故答案为:8;$\frac{9\sqrt{3}}{2{a}^{3}{N}_{A}}$.
点评 本题考查物质结构与性质,为高频考点,侧重于学生的分析、计算能力的考查,推断元素是解题关键,注意掌握元素周期律,(4)中密度计算为易错点、难点,需要学生具备一定的书写计算能力,难度较大.
| A. | 图1表示常温下,稀释HA、HB两种酸的稀溶液时,溶液pH随加水量的变化,则NaA溶液的pH小于同浓度的NaB溶液的pH | |
| B. | 图2表示 KNO3的溶解度曲线,a点所示的溶液是80℃时KNO3的不饱和溶液 | |
| C. | 图3 表示某放热反应分别在有、无催化剂的情况下反应过程中的能量变化 | |
| D. | 图4表示恒温恒容条件下,2NO2(g)?N2O4(g)中,各物质的浓度与其消耗速率之间的关系,其中交点A对应的状态为化学平衡状态 |
①NH3的熔、沸点比VA族其他元素氢化物的熔、沸点高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的熔、沸点低
④水分子高温下也很稳定⑤水分子较硫化氢分子稳定.
| A. | ①②③④ | B. | ④⑤ | C. | ③④⑤ | D. | ①②③ |
| A. | 电极b是正极 | B. | 质子从a极移向b极 | ||
| C. | 处理后的废水pH升高 | D. | a极的电极反应式: |
Ⅰ.减少二氧化碳的排放是一项重要课题.研究表明,C02经催化加氢可合成低碳醇:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H几种化学键的键能如表所示
| 化学键 | C=0 | H-H | C-C | C-H | 0-H | C-0 |
| 键能/kJ•mol-1 | 803 | 436 | 332 | 409 | 463 | 326 |
(2)在1.0L恒容密闭容器中投入lmolC02和2.75molH2发生该反应,实验测得不同温度及压强下,平衡时甲醉的物质的量如图所示.
当压强为P2,温度为512K时,向该容器中投入 lmol CO2、0.5mol H2、2mol CH3OH、0.6mol H20时,平衡向逆反应方向移动.
(3)以CH3OH、空气(02含量20%)、KOH溶液为 原料,以石墨为电极可直接构成燃料电池,则该电池的负极反应式为CH3OH+8OH--6e-=CO32-+6H2O;用该 电池电解500mL 1mol/L CuSO4溶液,当燃料电池消耗标况下56L空气时,计算理论上两极电解产生气体的总物质的量1mol.
Ⅱ.SO2也是一种大气污染物,可以用海水处理含SO2的废气,海水中主要离子的含量如下:
| 成分 | 含量/(mg/L) | 成分 | 含量(mg/L) |
| Cl- | 18980 | Ca2+ | 400 |
| Na+ | 10560 | HCO3-; | 142 |
| SO42- | 2560 | Mg2+ | 1272 |
已知Ksp[Mg(OH)2]=1.2×l0-11 Ksp[Ca(OH)2]=5.5×10-6
(2)处理过的废气中S02的含量可以通过碘量法来测定.用到的试剂有:0.l mol•L的碘标准溶液,淀粉溶液.当把处理后的废气以每分钟aL(标况下)的流速通入到lOOmL含有淀粉的碘标准液中,t min达到滴定终点.滴定终点的现象为溶液蓝色褪去,且半分钟不恢复颜色计算该处理气中SO2的含量$\frac{0.224}{at}$(用含a,t的式子表示)