甲.乙.丙.丁.戊.己均为元素周期表中前20号元素.它们原子序数依次增大．已知甲与乙.丙.丁与戊分别位于同一周期:甲原子最外层电子数是次外层的3倍,乙.丙.丁简单离子的核外电子排布相同.这三种元素按6:3:1的原子个数比可形成一种离子晶体W,丙与戊可形成常见离子晶体X.甲与己可形成常见离子晶体Y.且X和Y电子数相同．(1)元素甲基态原子的电子排� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

9．甲、乙、丙、丁、戊、己均为元素周期表中前20号元素，它们原子序数依次增大．已知甲与乙，丙、丁与戊分别位于同一周期：甲原子最外层电子数是次外层的3倍；

乙、丙、丁简单离子的核外电子排布相同，这三种元素按6：3：1的原子个数比可形成一种离子晶体W；丙与戊可形成常见离子晶体X，甲与己可形成常见离子晶体Y，且X和Y电子数相同．
（1）元素甲基态原子的电子排布式：1s²2s²2p⁴．
（2）比较元素丙和元素戊的第一电离能：丙＜戊（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）W的化学式为Na₃AlF₆．
（4）①写出工业冶铁丁单质的化学反应方程式2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑．
②晶体X、Y的晶格能分别为786kJ/mol、3401kJ/mol，请简单说明两者晶格能相差较大的主要原因是：晶格能与离子电荷呈正比，电荷越多，晶格能越大，钙、氧离子电荷分别大于钠、氯离子电荷．
（5）元素乙与己也可能形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：
①元素己的离子在晶体中的配位数为8；
②乙与己形成的离子化合物的电子式为

；
③若该离子晶体的密度为dg/cm³，阿伏加德罗常数为N_A，则晶胞的边长是$\root{3}{\frac{312}{d{N}_{A}}}$cm．

分析甲、乙、丙、丁、戊、己均为元素周期表中前20号元素，它们原子序数依次增大．甲原子最外层电子数是次外层的3倍，最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故甲为O元素；甲与乙同周期，即位于第二周期，乙、丙、丁简单离子的核外电子排布相同，这三种元素按6：3：1的原子个数比可形成一种离子晶体W，可推知乙为F元素，丙为Na，丁为Al，W为Na₃AlF₆；丙与戊可形成常见离子晶体X，甲与己可形成常见离子晶体Y，则戊为非金属元素，己为金属元素，丙、丁与戊分别位于同一周期，则戊处于第三周期，己处于第四周期，而X和Y电子数相同，可推知戊为Cl元素，己为Ca，X为NaCl，Y为CaO．

解答解：甲、乙、丙、丁、戊、己均为元素周期表中前20号元素，它们原子序数依次增大．甲原子最外层电子数是次外层的3倍，最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故甲为O元素；甲与乙同周期，即位于第二周期，乙、丙、丁简单离子的核外电子排布相同，这三种元素按6：3：1的原子个数比可形成一种离子晶体W，可推知乙为F元素，丙为Na，丁为Al，W为Na₃AlF₆；丙与戊可形成常见离子晶体X，甲与己可形成常见离子晶体Y，则戊为非金属元素，己为金属元素，丙、丁与戊分别位于同一周期，则戊处于第三周期，己处于第四周期，而X和Y电子数相同，可推知戊为Cl元素，己为Ca，X为NaCl，Y为CaO．
（1）元素甲为O元素，基态原子的电子排布式：1s²2s²2p⁴，
故答案为：1s²2s²2p⁴；
（2）丙为Na，戊为Cl，非金属性越强，元素的第一电离能越大，故第一电离能Na＜Cl，
故答案为：＜；
（3）W的化学式为：Na₃AlF₆，
故答案为：Na₃AlF₆；
（4）①丁为Al，工业冶铁铝单质的化学反应方程式：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑，
故答案为：2Al₂O₃（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O₂↑；
②晶格能与离子电荷呈正比，电荷越多，晶格能越大，钙、氧离子电荷分别大于钠、氯离子电荷，故CaO的晶格能远大于NaCl的晶格能，
故答案为：晶格能与离子电荷呈正比，电荷越多，晶格能越大，钙、氧离子电荷分别大于钠、氯离子电荷；
（5）元素乙与己也可能形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：
①晶胞中己离子数目为×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，乙离子数目为8，乙离子配位数为4，离子配位数与离子数目成反比，故元素己的离子在晶体中的配位数为4×$\frac{8}{4}$=8，
故答案为：8；
②乙与己形成的离子化合物为CaF₂，电子式为，
故答案为：；
③晶胞质量为4×$\frac{78g/mol}{{N}_{A}mo{l}^{-1}}$，该离子晶体的密度为dg/cm³，晶胞体积为4×$\frac{78g/mol}{{N}_{A}mo{l}^{-1}}$÷dg/cm³=$\frac{312}{d{N}_{A}}$cm³，则晶胞的边长是$\root{3}{\frac{312}{d{N}_{A}}}$cm，
故答案为：$\root{3}{\frac{312}{d{N}_{A}}}$．

点评本题是对物质结构与性质的考查，涉及元素化合物推断、核外电子排布、电离能、晶格能、晶胞计算等，推断元素是解题关键，（5）中配位数可以利用补全晶胞结构判断，掌握均摊法进行晶胞有关计算．

练习册系列答案

相关题目

19．

某实验小组在含一定量Ca（OH）₂的澄清石灰水中通入CO₂，产生沉淀的质量与通入CO₂气体的质量的关系如图所示，回答下列问题：
（1）写出OA段反应的化学方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O．
（2）请描述整个实验过程的实验现象澄清石灰水先变浑浊后变澄清．
（3）通CO₂气体前石灰水中溶质的物质的量为0.1mol．

20．实验室将饱和三氯化铁溶液滴入沸水加热到溶液呈红褐色，请写出反应的化学方程式FeCl₃+3H₂O=Fe（OH）₃（胶体）+3HCl．

17．A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大．　A、B、C、D位于同一周期．已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同．C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成份．X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子．回答下列问题：
（1）C、D、E中第一电离能最大的是F（填元素符号），X的价电子排布式为3d⁶4s²
（2）A、C两元素组成的非极性分子的中心原子的杂化轨道类型为sp，该分子的空间构型为直线形
（3）用化学方程式表示C、D两种元素的电负性大小：2F₂+2H₂O═4HF+O₂，写出含有其中电负性较小元素的原子，且形成的分子的空间构型是“V”形的物质的化学式（单质和化合物各写一种）：O₃、H₂O
（4）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环（如图1）．则1molA的这种单质中π键的数目为30N_A．
（5）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式．则这种堆积模型的配位数为8，
如果X的原子半径为a　cm，阿伏加德常数的值为N_A，则计算此单质的密度表达式为$\frac{\frac{56}{{N}_{A}}×2}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$　　g/cm³（不必化简）．

4．氯碱工业是最基本的化学工业之一，离子膜电解法为目前普遍使用的生产方法，其生产流程如图1所示：

（1）该流程中可以循环的物质是氯化钠、氢氧化钠．
（2）电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等无机杂质，所以在进入电解槽前需要进行两次精制，得到精制饱和食盐水．
①第一次精制过程中所加除杂试剂顺序不合理的是D
A．BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃、HCl B．BaCl₂、Na₂CO₃、NaOH、HCl
C．NaOH、BaCl₂、Na₂CO₃、HCl D．Na₂CO₃、BaCl₂、NaOH、HCl
②一次精制后的食盐水仍会有少量的Ca²⁺、Mg²⁺，需要送入阳离子交换塔进行二次精制，若不经过二次精制，直接进入离子膜电解槽，这样会产生什么后果用试剂处理后的盐水中还含有少量Mg²⁺、Ca²⁺，碱性条件下会生成沉淀，损害离子交换膜．
（3）图2是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图（阳极用金属钛网制成，阴极由碳钢网制成），则A处产生的气体是H₂，F电极的名称是阳极．电解总反应的离子方程式为2Cl^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Cl₂↑+H₂↑+2OH^-．
（4）从阳极槽出来的淡盐水中，往往含有少量的溶解氯，需要加入8%～9%的亚硫酸钠溶液将其彻底除去，该反应的化学方程式为Na₂SO₃+Cl₂+H₂O=Na₂SO₄+2HCl．
（5）已知在电解槽中，每小时通过1A的直流电理论上可以产生1.492g的烧碱，某工厂用300个电解槽串联生产8h，制得32%的烧碱溶液（密度为1.342t/m³）113m³，电解槽的电流强度1.45×10⁴A，该电解槽的电解效率为93.45%（保留两位小数）．

14．两种气态烃组成的混合气体0.2mol，完全燃烧生成0.3ml CO₂和7.2g水，下列说法正确的是（　　）

	A．	该有机物物质的类别为：卤代烃、烯烃、炔烃
	B．	该有机物分子式：C₁₂H₉F₂
	C．	最多有8个碳原子在同一直线上
	D．	12个碳原子有可能都在同一平面上

3．阅读下面两条科普信息，回答问题：
（1）一个体重50Kg的健康人含铁2g，这2g铁在人体中不是以单质金属的形式存在，而是以Fe²⁺和Fe³⁺的形式存在．亚铁离子易被吸收，给贫血者补充铁时，应给予含亚铁离子的亚铁盐，如硫酸亚铁．服用维生素C，可使食物中的铁离子还原成亚铁离子，有利于人体吸收．
（2）在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的亚铁离子，利用酶为催化剂把它转变成它们的皮鞘（可以用Fe₂O₃来表示其中的铁），后来便沉积下来形成铁矿；该反应的另一种反应物是CO₂，反应后CO₂转变成有机物（用甲醛：CH₂O表示）．
问题：
这两则科普信息分别介绍了人体内和海水中的亚铁离子与铁离子（或者铁的高价化合物）相互转化的事实、方法和途径．
（1）能在人体进行Fe²⁺和Fe³⁺的转化，这说明亚铁离子具有还原性，铁离子具有氧化性；
（2）服用维生素C，可以使食物中的Fe³⁺还原成Fe²⁺，这句话指出维生素C是还原剂，具有还原性
（3）市场出售的某种麦片中含有微量的颗粒细小的还原铁粉，这些铁粉在人体胃酸（主要成分是盐酸）的作用下转化成亚铁盐．此反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑；离子方程式为：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
（4）第（2）条信息中的CO₂做氧化剂．

4．除去下列混合物中的少量杂质（括号内的物质为杂质）所选试剂主要仪器及操作方法都合理的是（　　）

选项	样品（杂质）	加入试剂主	要仪器	主要操作方法
A	Fe₂O₃（Al₂O₃）	NaOH溶液	长颈漏斗	过滤、洗涤
B	NaCl（NH₄Cl）	Ca（OH）₂	试管	加热
C	乙醇（水）	CaO	蒸馏烧瓶	蒸馏
D	NaCl溶液（Br₂）	乙醇	分液漏斗	萃取、蒸馏

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