题目内容

8．铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料．请回答：
（1）基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；己知高温下CuO→Cu2O+O2，从铜原子价层电子结构（3d和4s轨道上应填充的电子数）变化角度来看，能生成Cu2O的原因是CuO中铜的价层电子排布为3d 94s0，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，后者处于稳定的全充满状态而前者不是．
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si（填“＞”、“＜”）．与Si同周期部分元素的电离能如图1所示，其中a、b和c分别代表B．

A．a为Il、b为I2、c为I3             B．a为I2、b为I3、c为I1
C．a为I3、b为I2、c为I1            D．a为Il、b为I3、c为I2
（3）SeO2常温下白色晶体，熔点为340～350℃，315℃时升华，则SeO2固体的晶体类型为分子晶体；若SeO2类似于SO2是V型分子，则Se原子外层轨道的杂化类型为sp2．
（4）镓与某有机物形成的配合物过程如图2，在图上画出产物中的配位键．

（5）金刚砂（SiC）的硬度为9.5，其晶胞结构如图3所示，则Si原子的配位数为4，每个C原子周围最近的C原子数目为12个；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度表达式为$\frac{4×40}{（a×10{\;}^{-10}）{\;}^{3}×6.02×10{\;}^{23}}$g/cm3．

分析 （1）Cu为29号元素，原子核外有29个电子，结合能量最低原理书写核外电子排布式；Cu+的核外有28个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定；
（2）若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价；在第三周期元素中，钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大，镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第二电离能较小，铝最外层有3个电子，失去2个电子后还未达稳定结构，而铝的金属性比镁弱，所以第二电离能比镁略高，硅最外层上2p层有2个电子，失去后，留下2s轨道上有2个电子，相对较稳定，所以硅的第二电离能比铝要低，磷、硫非金属性逐渐增大，第二电离能也增大，由于硫失去一个电子后，3p轨道上是3个电子，是较稳定结构，所以硫的第二电离能要高于氯；
（3）根据分子晶体的熔、沸点低；根据价层电子对互斥理论确定杂化类型；
（4）镓与某有机物形成的配合物过程中生成的产物中镓原子和氮原子间形成配位键，由氮原子单方面提供电子对，和镓原子间形成四个配位键；
（5）每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，据此判断每个C原子周围最近的C原子数目；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算其密度．

解答 解：（1）Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，CuO中铜的价层电子排布为3d94s0，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，3d10为稳定结构，所以在高温时，能生成Cu2O，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；CuO中铜的价层电子排布为3d 94s0，Cu2O中铜的价层电子排布为3d10，后者处于稳定的全充满状态而前者不是；
（2）若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价，所以硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si；
在第三周期元素中，钠失去1个电子后，就已经达到稳定结构，所以钠的第二电离能最大，镁最外层为2个电子，失去2个电子后为稳定结构，所以镁的第二电离能较小，铝最外层有3个电子，失去2个电子后还未达稳定结构，而铝的金属性比镁弱，所以第二电离能比镁略高，硅最外层上2p层有2个电子，失去后，留下2s轨道上有2个电子，相对较稳定，所以硅的第二电离能比铝要低，磷、硫非金属性逐渐增大，第二电离能也增大，由于硫失去一个电子后，3p轨道上是3个电子，是较稳定结构，所以硫的第二电离能要高于氯，a为第二电离能为I2、b为第三电离能为I3、c为第一电离能为I1，选B，故答案为：＞；B；
（3）SeO2常温下白色晶体，熔、沸点低，为分子晶体；二氧化硒分子中价层电子对=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，Se原子的杂化类型为sp2，且含有一个孤电子对，所以属于V形，
故答案为：分子晶体；sp2；
（4）镓原子和氮原子间形成配位键，由氮原子单方面提供电子对，和镓原子间形成四个配位键，画出的配位键图示为：
故答案为：；
（5）每个碳原子连接4个硅原子，所以Si原子的配位数为4；每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个碳原子周围最近的碳原子数目为3×4=12；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10-10cm，体积V=（a×10-10cm）3，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{4×40}{（a×10{\;}^{-10}）{\;}^{3}×6.02×10{\;}^{23}}$g•cm3，
故答案为：4；12；$\frac{4×40}{（a×10{\;}^{-10}）{\;}^{3}×6.02×10{\;}^{23}}$．

点评 本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化判断、原子核外电子排布式的书写等知识点，难点是晶胞计算，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
19．化学与生活、生产、环境等密切相关．下列叙述不正确的是（　　）
A．可用聚氯乙烯代替乙烯制作食品包装袋
B．去除银器表面Ag2S，可将银器放在盛有食醋的铝锅中煮沸片刻
C．开发核能、太阳能等新能源，推广甲醇汽油，使用无磷洗涤剂都符合环保理念
D．“连续纤维增韧”航空材料主要是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，是一种新型无机非金属材料
19．溴化亚铜是一种白色粉末，不溶于冷水，在热水中或见光都会分解，在空气中会慢慢氧化成绿色粉末．制备CuBr的实验步骤如下：
步骤1．在如图所示的三颈烧瓶中加入45gCuSO4•5H2O、19gNaBr、150mL煮沸过的蒸馏水，60℃时不断搅拌，以适当流速通入SO22小时．

步骤2．溶液冷却后倾去上层清液，在避光的条件下过滤．
步骤3．依次用溶有少量SO2的水、溶有少量SO2的乙醇、纯乙醚洗涤．
步骤4．在双层干燥器（分别装有浓硫酸和氢氧化钠）中干燥3～4h，再经氢气流干燥，最后进行真空干燥．
（1）实验所用蒸馏水需经煮沸，煮沸目的是除去其中水中的O2（写化学式）．
（2）步骤1中：①三颈烧瓶中反应生成CuBr的离子方程式为2Cu2++2Br-+SO2+2H2O=2CuBr↓+SO42-+4H+；
②控制反应在60℃进行，实验中可采取的措施是60℃水浴加热；
（3）步骤2过滤需要避光的原因是防止CuBr见光分解．
（4）步骤3中洗涤剂需“溶有SO2”的原因是防止CuBr被氧化；最后溶剂改用乙醚的目的是除去表面乙醇，并使晶体快速干燥．
16．已知用P2O5作催化剂，加热乙醇可制备乙烯，反应温度为80℃～210℃．某研究性小组设计了如下的装置制备并检验产生的乙烯气体（夹持和加热仪器略去）．

（1）仪器a的名称为球形冷凝管（或冷凝管）
（2）在三颈瓶中加入沸石的作用是防暴沸，
若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是停止加热，冷却后加入
（3）用化学反应方程式表示上述制备乙烯的原理C2H5OH$→_{P_{2}O_{5}}^{80℃-160℃}$CH2=CH2↑+H2O．
（4）已知P2O5是一种酸性干燥剂，吸水放大量热，在实验过程中P2O5与乙醇能发生作用，因反应用量的不同，会生成不同的磷酸酯，它们均为易溶于水的物质，沸点较低．写出乙醇和
磷酸反应生成磷酸二乙酯的化学方程式（磷酸用结构式表示为 ）．
（5）某同学认为用上述装置验证产生了乙烯不够严密，理由是没有排除乙醇的干扰
（6）某同学查文献得知：40%的乙烯利（分子式为C2H6ClO3P）溶液和NaOH固体混和可快速产生水果催熟用的乙烯，请在上述虚线框内画出用乙烯利溶液和NaOH固体制取乙烯的装置简图（夹持仪器略）．
3．X、Y、Z、W 均为短周期元素，原子序数依次增大．Y 原子的 M 电子层有 1 个 电子，同周期的简单离子的半径中 Z 最小．W 与 X 同主族，其最高化合价是最低 负化合价绝对值的 3 倍．下列说法正确的是（　　）
A．最高价氧化物水化物的碱性：Y＜ZB．简单气态氢化物的热稳定性：X＜W
C．简单气态氢化物的沸点：X＜WD．简单离子的还原性：X＜W
13．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A．氯化铜溶液与铁粉反应：Cu2++Fe═Fe2++Cu
B．稀H2SO4与铁粉反应：2Fe+6H+═2Fe3++3H2↑
C．氢氧化钡溶液与稀H2SO4反应：Ba2++SO42-═BaSO4↓
D．三氯化铁溶液跟过量氨水反应Fe3++3OH-═Fe（OH）3↓
20．下列说法正确的是（　　）
A．用酸性KMnO4溶液能鉴别CH3CH═CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO
B．乙酸乙酯能水解，可用于制备肥皂
C．根据核磁共振氢谱不能鉴别1-溴丙烷和2-溴丙烷
D．食用花生油和鸡蛋清都能发生水解反应
17．晶体硅是一种重要的非金属材料，制备纯硅的主要步骤如下：
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅
②粗硅与干燥HCl气体反应制得SiHCl3：Si+3HCl$\frac{\underline{\;300℃\;}}{\;}$SiHCl3+H2
③SiHCl3与过量H2在1000～1100℃反应制得纯硅已知SiHCl3能与H2O剧烈反应，在空气中易自燃．
请回答下列问题：
（1）第①步制备粗硅的化学反应方程式为SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑．
（2）粗硅与HCl反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3（沸点33.0℃）中含有少量SiCl4（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl3采用的方法为分馏．
（3）用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如图所示（热源及夹持装置略去）：
①装置B中的试剂是浓硫酸．装置C中的烧瓶需要加热，其目的是使滴入烧瓶中的SiHCl3气化．
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是石英管的内壁附有灰黑色晶体；装置D 不能采用普通玻璃管的原因是高温下，普通玻璃会软化，装置D中发生反应的化学反应方程式为SiHCl3+H2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+3HCl．
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及先通一段时间H2，将装置中的空气排尽．
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质，将试样用稀盐酸溶解，取上层清液后需再加入的试剂是bd．（填写字母代号）
a．碘水 b．氯水 c．NaOH溶液 d．KSCN溶液 e．Na2SO3溶液．
18．下列反应达到平衡后，保持温度和容器体积不变，再加入一定量的反应物．再次达到平衡后反应物的转化率会增大的是（　　）
A．2NO2（g）?N2O4（g）B．2HI（g）?H2（g）+I2（g）
C．PCl5?PCl3（g）+Cl2（g）D．CaCO3（s）?CaO（g）+CO2 （g）

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