题目内容

13．现有A、B、D、E、F、G六种前四周期元素，它们的原子序数依次增大，E、F同主族，A、B的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等，A、D、E的质子数之和与F的原子序数相等，A能分别与B、D、E形成电子总数相等的分子．E、F均能形成多种同素异形体，G2+的3d能级有8个电子．
（1）G原子的外围电子排布式3d84s2；F的核外电子空间运动状态有16种
（2）B、D、E三种元素中电负性最大的是O
（3）B、E、G形成的配合物G（BE）4，常温下G（BE）4为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，G（BE）4属于分子晶体晶体
（4）BA4、DH3两种分子在A2E中的溶解度相差很大，其原因是CH4为非极性分子，NH3为极性分子，H2O为极性溶剂，根据相似相容原理，NH3在水中的溶解度大，且NH3与H2O可形成分子间氢键，增大了NH3在H2O中的溶解度；
（5）B和D形成的化合物结构如图1，其硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料．写出该化合物的化学式C3N4；其硬度超过金刚石的原因是碳氮键的键长小于碳碳键的键长，所以前者的键能大，故其硬度大．
（6）A2是新型清洁能源，镧（La）和G单质的合金可做存储A2的材料．该合金的晶胞如图2所示，若该晶胞的棱长为a pm，则该晶体的密度为$\frac{434}{（a×1{0}^{-10}）^{3}×{N}_{A}}$g/cm3（阿伏加德罗常数用NA表示）

分析 A能分别与B、D、E形成电子总数相等的分子，且A为此六种元素中原子序数最小的元素，不难推断A为H，H能与C、N、O、F等形成10个电子的分子；
E、F同主族，前四周期元素上下周期同一主族的元素，原子序数相差8，即E的原子序数+8=F的原子序数，又A、D、E的质子数之和与F的原子序数相等，即1+D的原子序数=8=E的原子序数，推出D的原子序数为7，即D为N，E为O，那么F与O同族，且原子序数差8，那么F为S；
A、B的最外层电子数之和与D的最外层电子数相等，D为N，最外层电子数为5，即B的最外层电子数为4，即B为C，据此回答各小题即可；
（1）根据构造原理，核外电子排满4s再排3d，3d能级中有8个电子，不存在洪特规则特例情况，因此4s上的电子数为2，据此解答即可；
（2）非金属性越强，电负性越大；
（3）依据相似相容原理回答即可；
（4）根据相似相容原理和氢键对溶解度的影响分析；
（5）依据晶胞计算C、N的个数比，依据键长大小判断键能大小；
（6）该晶胞中La为：8×$\frac{1}{8}$=1；Ni为：1+8×$\frac{1}{4}$=5，据此解答即可．

解答 解：（1）核外电子排满4s再排3d，3d能级中有8个电子，故G原子的外围电子排布式为3d84s2，即G元素为Ni，F为S，其核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故其运动状态有16种；故答案为：3d84s2；16；
（2）依据分析可知：B、D、E三种元素分别为C、N、O，非金属性越强，电负性越大，故O的电负性最大，
故答案为：O；
（3）C、O、Ni形成的配合物Ni（CO）4为液态，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，故为分子晶体，
故答案为：分子晶体；
（4）CH4为非极性分子，NH3为极性分子，H2O为极性溶剂，根据相似相容原理，NH3在水中的溶解度大，且NH3与H2O可形成分子间氢键，增大了NH3在H2O中的溶解度，
故答案为：CH4为非极性分子，NH3为极性分子，H2O为极性溶剂，根据相似相容原理，NH3在水中的溶解度大，且NH3与H2O可形成分子间氢键，增大了NH3在H2O中的溶解度；
（5）由C和N写成的化合物中，每个C成4个共价键，故晶胞中C的个数为：$\frac{1}{4}$，每个N成3个共价键，故晶胞中N的个数为$\frac{1}{3}$，即C：N=$\frac{1}{4}$=3：4，故该化合物的化学式为：C3N4； 由于此化合物中碳氮键的键长小于碳碳键的键长，所以它的硬度超过金刚石，
故答案为：C3N4；碳氮键的键长小于碳碳键的键长，所以前者的键能大，故其硬度大；
（6）每个晶胞中，La位于顶点，8×$\frac{1}{8}$=1，Ni位于体心和面心，1+8×$\frac{1}{4}$=5，化学式为LaNi5；
晶胞中含有1个lLa原子，5个Ni原子，则晶胞质量为$\frac{139+5×59}{N{\;}_{A}}$g，该晶胞体积为a3pm3=（a×10-10）3cm3，则密度ρ=$\frac{434}{（a×1{0}^{-10}）^{3}×{N}_{A}}$，
故答案为：$\frac{434}{（a×1{0}^{-10}）^{3}×{N}_{A}}$．

点评 本题主要考查的是元素的推断、原子核外电子排布、电负性大小比较、晶胞的有关计算等，综合性较强，为高考选修物质结构和性质部分必考的考点，其中晶胞的计算是难点．

练习册系列答案
相关题目

下列图示与对应的叙述相符的是( )

图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ 图Ⅳ

A．图Ⅰ表示H2与O2发生反应过程中的能量变化，则H2的燃烧热△H =－241.8 kJ·mol－1

B．图Ⅱ表示反应A2 (g)+ 3B2 (g)2AB3(g)，达到平衡时A2的转化率大小为：b＞a＞c

C．图Ⅲ表示0.1mol MgCl2·6H2O在空气中充分加热时固体质量随时间的变化

D．图Ⅳ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大于同浓度NaB溶液的pH
4．二氧化碳和钠在一定条件下可制得金刚石，其化学方程式为3CO2+4Na═2X+C（金刚石）．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关此反应的叙述中，不正确的是（　　）
A．1 mol C（金刚石）中含有C-C键的数目为2NA
B．当有0.4 mol Na参与反应时，被还原的CO2为0.3NA
C．金刚石与石墨之间的转化为化学变化
D．X的化学式为Na2CO3
1．可逆反应mA（s）+nB（g）?eC（g）+fD（g），反应过程中，当其它条件不变时，C的百分含量（C%）与温度（T）和压强（P）的关系如图，下列叙述正确的是（　　）
A．达平衡后，加入催化剂则C%增大
B．达平衡后，若升温，平衡向逆方向移动
C．化学方程式中n＞e+f
D．达平衡后，增加A的量有利于平衡向正方向移动
8．在体积为2L的密闭容器中进行下列反应：C（g）+CO2（g）?2CO（g）；△H=Q kJ•mol-1．下图为CO2、CO的物质的量随时间t的变化关系图．下列说法不正确的是（　　）
A．CO在2-3min和4-5min时平均速率相等
B．当固焦炭的质量不发生变化时，说明反应已达平衡状态
C．5min时再充入一定量的CO，n（CO）、n（CO2）的变化可分别由c、b曲线表示
D．3min时温度由T1升高到T2，重新平衡时K（T2）小于K（T1）
18．工业废水中常含有一定量的Cr2O72-和CrO42-，它们会对人类及生态系统产生很大损害，必须进行处理．
常用的处理方法有两种．
方法1：还原沉淀法该法的工艺流程为：
CrO${\;}_{4}^{2-}$$→_{①转化}^{H+}$Cr2O${\;}_{7}^{2-}$$→_{②}^{Fe_{3}+}$Cr3+$→_{③沉淀}^{OH-}$Cr（OH）3↓
其中第①步存在平衡：2CrO${\;}_{4}^{2-}$（黄色）+2H+?CrO${\;}_{7}^{2-}$（橙色）+H2O
（1）若平衡体系的pH=2，该溶液显橙色．
（2）能说明第①步反应达平衡状态的是ac（填字母）．
a．2v正（Cr2O${\;}_{7}^{2-}$）═v逆（CrO${\;}_{4}^{2-}$）
b．Cr2O${\;}_{7}^{2-}$和CrO${\;}_{4}^{2-}$的浓度相同
c．溶液的颜色不变
（3）完成第②步中氧化还原反应的离子方程式：（　　）Cr2O${\;}_{7}^{2-}$+（　　）Fe2++（　　）H+═（　　）Cr3++（　　）Fe3++（　　）H2O
（4）第③步生成的Cr（OH）3在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）3（s）?Cr3+（aq）+3OH-（aq）
常温下，Cr（OH）3的溶度积K30=c（Cr3+）•c3（OH-）=1×10 -32，要使Cr3+沉淀完全（Cr3+浓度等于或小于1×10-5mol．L-l时，Cr3+已沉淀完全），溶液的pH至少应调至5
方法2：电解法
该法用Fe做电极电解含Cr2O72-；的酸性废水，随着电解进行，在阴极附近溶液pH升高，产生Cr（OH）3沉淀．
（5）用Fe做电极的原因为阳极反应为Fe-2e-=Fe2+，提供还原剂Fe2+．
（6）在阴极附近溶液pH升高的原因是（用电极反应解释）2H++2e-=H2↑．溶液中同时生成的沉淀还有Fe（OH）3（填化学式）．
5．工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见表：回答下列问题：
沉淀物Fe（OH）3Fe（OH）2Al（OH）3
开始沉淀2.37.53.4
完全沉淀3.29.74.4
（1）加入少量NaHCO3的目的是调节PH，除去溶液中Al3+（使溶液中Al3+生成氢氧化物沉淀），该工艺中“搅拌”的作用是使反应物充分接触，加快反应速率，使反应充分进行．
（2）反应Ⅱ中的离子方程式为Fe2++2H++NO2-=Fe3++NO↑+H2O，在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O2以减少NaNO2的用量，O2的作用是2H2O+4NO+O2=4HNO3．（用化学方程式表示）
（3）生产中碱式硫酸铁溶液蒸发时需要在减压条件下的原因是防止蒸发时温度过高，碱式硫酸铁进一步水解生成Fe（OH）3．
（4）在医药上常用硫酸亚铁与硫酸、硝酸的混合液反应制备碱式硫酸铁．根据我国质量标准，产品中不得含有Fe2+及NO3-．为检验所得产品中是否含有Fe2+，应使用的试剂为
D．（填写字母）
A．氯水    B．KSCN溶液    C．NaOH溶液    D．酸性KMnO4溶液．
19．从环己烷可制备1，4-环己二醇，下列有关7步反应（其中无机产物都已略去），其中有2步属于取代反应，2步属于消去反应，3步属于加成反应．试回答：
（1）反应①和⑥属于取代反应．
（2）请写出反应②和⑥的化学方程式；．
（3）化合物的结构简式：B，C．
（4）反应④所用试剂和条件是浓氢氧化钠、醇、加热．
20．两份铝屑，第一份与足量稀盐酸反应，第二份与足量氢氧化钠溶液反应，产生的氢气的体积比为1：2，则第一份与第二份铝屑的质量比为（　　）
A．1：1B．2：1C．1：3D．1：2

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