题目内容

5．X、Y、Z、Q、W、N核电荷数依次增大的六种元素中，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Q原子核外的L层中只有两个未成对电子，X与Y、Q可以以原子个数2：1或1：1形成化合物．W与Q同主族，元素N的第三能层共有5对成对电子．请回答下列问题：
（1）N在周期表的位置第四周期，第Ⅷ族；N原子的价层电子排布式为3d64s2．
（2）比较Y、Z、Q的第一电离能大小N＞O＞C；（用元素符号表示）
（3）化合物Y2 X4分子中σ键和π键数目之比为5：1； X、Z形成的化合物ZX3分子属于极性分子（“极性分子”或“非极性分子”）
（4）W的最高价含氧酸分子中W的杂化方式是sp3；W最高价含氧酸根离子空间构型是正四面体．
（5）W、Y、Z 按个数比1：1：1形成的负一价离子与CO2为等电子体，则该阴离子电子式为；
（6）Z与29号元素形成的某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为Cu3N（黑色球表示29号元素原子）；已知紧邻的白球与黑球之间的距离为a cm，则该晶胞的密度为$\frac{103}{4{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm3．

分析 X、Y、Z、Q、W、N核电荷数依次增大的六种元素中，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为碳元素，Q原子核外的L层中只有两个未成对电子，则Q为碳或氧，由于Y为碳，所以Q为氧元素，由于Z的核电荷数介于Y、Q之间，所以Z为氮元素，X与Y、Q可以原子个数2：1或1：1形成化合物，则X为氢元素，元素N的第三能层共有5对成对电子，则N为26号元素，铁元素，W与Q同主族，W的原子序数小于铁，则W为硫元素，据此答题．

解答 解：X、Y、Z、Q、W、N核电荷数依次增大的六种元素中，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，则Y为碳元素，Q原子核外的L层中只有两个未成对电子，则Q为碳或氧，由于Y为碳，所以Q为氧元素，由于Z的核电荷数介于Y、Q之间，所以Z为氮元素，X与Y、Q可以原子个数2：1或1：1形成化合物，则X为氢元素，元素N的第三能层共有5对成对电子，则N为26号元素，铁元素，W与Q同主族，W的原子序数小于铁，则W为硫元素，
（1）N为铁元素，N在周期表的位置第四周期，第Ⅷ族；Fe原子的价层电子排布式为3d64s2，
故答案为：第四周期，第Ⅷ族；3d64s2；
（2）同周期从左向右第一电离能增大，但N的最外层电子排布为半满结构，是一种稳定结构，所以N的第一电离能高于相邻同周期元素，所以C、N、O的第一电离能大小为N＞O＞C，故答案为：N＞O＞C；
（3）化合物C2H4分子中有5个σ键和1个π键，所以σ键和π键数目之比为5：1； X、Z形成的化合物NH3分子中有一对孤电子对，所以属于极性分子，
故答案为：5：1；极性分子；
（4）W为硫元素，W的最高价含氧酸分子为H2SO4，分子中S的价层电子对数为$\frac{6+2}{2}$=4，所以S原子的杂化方式是sp3，硫酸根离子中硫原子没有孤电子对，所以其空间构型是正四面体，
故答案为：sp3；正四面体；
（5）S、C、N 按个数比1：1：1形成的负一价离子为SCN-，与CO2为等电子体，则SCN-结构与CO2相似，所以SCN-的电子式为，
故答案为：；
（6）29号元素为铜，Z为氮元素，根据均摊法可知，晶胞中含有铜原子数为12×$\frac{1}{4}$=3，氮原子数为8×$\frac{1}{8}$=1，所以其化学式为Cu3N，已知紧邻的白球与黑球之间的距离为acm，则该晶胞边长为2acm，所以晶胞的体积为（2acm）3，所以晶胞的密度为 $\frac{\frac{206}{{N}_{A}}}{8{a}^{3}}$g/cm3=$\frac{103}{4{a}^{3}{N}_{A}}$ g/cm3，
故答案为：Cu3N；$\frac{103}{4{a}^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题主要考查了元素周期律、原子杂化方式、离子空间构型、等电子体、电子式、晶胞的计算等知识点，中等难度，解题注意根据原子结构及元素组成化合物的特点，确定元素种类．

练习册系列答案
相关题目
15．某二价金属A与稀硝酸反应时，A与硝酸所消耗的物质的量比为2﹕5，则硝酸被还原的产物可能是（　　）
A．NOB．NO2C．N2O3D．NH4NO3
16．一定质量的某有机物和足量金属钠反应，得到VA L气体，等质量的该有机物与足量Na2CO3溶液反应，可得VB L气体，已知同温同压下VA＞VB．则该有机物可能是（　　）
A．HO（CH2）2CHOB．CH3CH（OH）COOHC．HOOC-COOHD．HO-CH2-CH2-OH
13．下列生活常识中，说法错误的是（　　）
A．医疗上常用体积分数为75%的酒精作消毒剂
B．我国《居室空气中甲醛的卫生标准》规定，居室空气中甲醛的最高浓度为0.8mg/m3
C．使用加酶洗衣粉时，最好将水温控制在40～50℃
D．医院里给病人输液用的生理盐水浓度为0.9%
20．已知：室温时，H2O?H++OH KW=10-14，CH3COOH?H++CH3COO-　 Ka=1.8×10-5
（1）取适量醋酸溶液，加入少量醋酸钠固体，此时溶液中C（H+）与C（CH3COOH）的比值减小（填“增大”或“减小”或“不变”）．
（2）醋酸钠水解的离子方程式为CH3COO-+H2O?CH3COOH+OH-．当升高温度时，C（OH-）将增大（填“增大”“减小”“不变”）．
（3）0.5mol•L-1醋酸钠溶液pH为m，其水解的程度（已水解的醋酸钠与原有醋酸钠的比值）为a；1mol•L-1醋酸钠溶液pH为n，水解的程度为b，则m小于n，a大于b（填“大于”“小于”“等于”）．
（4）将等体积等浓度的醋酸和氢氧化钠溶液混合后，所得溶液中离子浓度由大到小的顺序是c（Na+）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）＞c（H+）．
（5）若醋酸和氢氧化钠溶液混合后pH＜7，则c（Na+）小于 c（CH3COO-）（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（6）室温时，若由pH=3的HA溶液V1mL与pH=11的NaOH溶液V2 mL混合，则下列说法不正确的是BC．
A．若反应后溶液呈中性，则c（H+）+c（OH-）=2×10-7mol•L-1 B．若V1=V2，反应后溶液pH一定等于7
C．若反应后溶液呈酸性，则V1一定大于V2 D．若反应后溶液呈碱性，则V1一定小于V2
（7）在某溶液中含Mg2+、Cd2+、Zn2+三种离子的浓度均为0.01mol•L-1．向其中加入固体醋酸钠后测得溶液的C（OH-）为2.2×10-5mol•L-1，以上三种金属离子中Cd2+、Zn2+能生成沉淀，原因是C[OH-]=2.2×10-5mol•L-1，QC=c[M2+]×c[OH-]2=5×10-12，5×10-12大于KSP[Zn（OH）2]=1.2×10-17，5×10-12大于KSP[Cd（OH）2]=2.5×10-14．
（KSP[Mg（OH）2]=1.8×10-11、KSP[Zn（OH）2]=1.2×10-17、KSP[Cd（OH）2]=2.5×10-14）
（8）取10mL0.5mol•L-1盐酸溶液，加水稀释到500mL，则该溶液中由水电离出的c（H+）=1×10-12mol/L．
10．某反应中反应物与生成物有：FeCl2、FeCl3、CuCl2、Cu．
（1）将上述反应设计成的原电池如图甲所示，请回答下列问题：
①图中X溶液是FeCl3和FeCl2．
②原电池工作时，盐桥中的K+离子（填“K+”或“Cl-”）不断进入X溶液中．
（2）将上述反应设计成的电解池如图乙所示，乙烧杯中金属阳离子的物质的量与电子转移的物质的量的变化关系如图丙，请回答下列问题：
①M是负极．
②图丙中的②线是Fe2+离子的变化．
③当电子转移为2mol时，向乙烧杯中加入2.8L 5mol•L-1NaOH溶液才能使所有的金属阳离子沉淀完全．
（3）铁的重要化合物高铁酸钠（Na2FeO4）是一种新型饮用水消毒剂，具有很多优点．从环境保护的角度看，制备Na2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图Ⅰ所示．      
①电解过程中阳极的电极反应式为Fe+8OH--6e-=FeO42-+4H2O．
②图Ⅰ装置中的电源采用 NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，电源工作原理如图Ⅱ所示．工作过程中该电源的正极反应式为H2O2+2e-=2OH-．
17．聚合氯化铝（PAC）的化学式为[Al2（OH）nCl6-n]m，是一种无机高分子混凝剂．制备时涉及如下反应：Al（OH）3与[Al（OH）2（H2O）4]Cl反应生成H2O和Al2（OH）nCl6-n，则该反应中两种反应物的计量数之比为（　　）
A．1﹕1B．1﹕mC．（n-4）﹕（6-n）D．（4-n）﹕（6-n）
14．向含amolAlCl3的溶液中加入含b molNaOH的溶液：
（1）当b≤3a时，反应的离子方程式为Al3++3OH-═Al（OH）3↓，生成Al（OH）3沉淀amol．
（2）当b≥4a时，反应的离子方程式为Al3++4OH-═AlO2-+2H2O，生成Al（OH）3沉淀0mol．
（3）当3a＜b＜4a时，生成Al（OH）3沉淀4a-bmol．
15．某温度时，在2L容器中X、Y、Z三种物质的物质的量（n）随着时间（t）变化的曲线如图1所示．由图中数据分析：
（1）该反应的化学方程式为3X+Y?2Z．
（2）反应开始至2min，用Z表示的平均反应速率为0.05 mol．L-1．min-1．
（3）美国阿波罗宇宙飞船上使用了一种新型装置，其构造如图2所示：A、B两个电极均由多孔的碳块组成．该电池的正极反应式为：O2+4e-+2H2O=4OH-；
若该电池工作时增加了1mol H2O，电路中转移电子的物质的量为2．
（4）利用反应“Cu+2Ag+═2Ag+Cu2+”设计一个原电池（正极材料用碳棒）．回答下列问题：
①该电池的负极材料是Cu，发生氧化反应（填“氧化”或“还原”），负极的电极反应式为：Cu-2e-=Cu2+，电解质溶液是AgNO3溶液；
②正极上出现的现象是碳棒上出现银白色物质；
③若导线上转移电子1mol，则生成银108g．

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