题目内容

14．（1）Cu元素基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1．
（2）元素N、O、S的第一电离能由大到小排列的顺序为N＞O＞S．
（3）S、Cl组成的一种化合物的分子结构与H2O2相似，则此化合物的结构式为Cl-S-S-Cl．
（4）Cu元素与H元素可形成一种红色晶体，其结构如图1，则该化合物的化学式为CuH．
（5）MgH2是金属氢化物储氢材料，其晶胞结构如图2所示，已知该晶体的密度ag•cm-3，则晶胞的体积为$\frac{52}{a•{N}_{A}}$cm3[用a、NA表示阿伏加德罗常数]．

分析 （1）根据元素原子的核外电子数，结合能量最低原理书写核外电子排布式；
（2）同一周期中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但第VA族元素的第一电离能大于其相邻元素，同一主族元素，元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小；
（3）根据双氧水分子的结构式确定该物质分子的结构式，注意每个原子都达到稳定结构；
（4）利用均摊法确定其化学式；
（5）根据密度和摩尔质量计算，V=$\frac{m}{ρ}$．

解答 解：（1）Cu为29号元素，原子核外有29个电子，根据能量最低原理，其核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
（2）N、O元素处于第二周期，且N元素处于第VA族，O元素处于第VIA族，S元素处于第三周期第VIA族，所以这三种元素的第一电离能大小顺序是N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S；
（3）S2Cl2分子结构与H2O2相似，S2Cl2分子中氯原子与硫原子之间形成1对共用电子对，硫原子与硫原子之间形成1对共用电子对，所以其结构式为：Cl-S-S-Cl，
故答案为：Cl-S-S-Cl；
（4）该晶胞中含有铜原子个数铜原子个数=4+2×$\frac{1}{2}$+12×$\frac{1}{6}$=7，H原子个数=1+3+6×$\frac{1}{3}$=7，所以铜原子和氢原子个数比是1：1，则其化学式为CuH，
故答案为：CuH；
（5）Mg位于顶点和体心，数目为8×$\frac{1}{8}$+1=2，H位于面心，数目为：8×$\frac{1}{2}$=4，说明该晶胞中有2个MgH2，则晶胞质量为$\frac{2×26}{{N}_{A}}$g，晶胞体积为：V=$\frac{m}{ρ}$=$\frac{52}{a•{N}_{A}}$cm3，
故答案为：$\frac{52}{a•{N}_{A}}$．

点评 本题考查了物质结构及性质，这些知识点都是考查热点，易错点一是第一电离能变化趋势及异常现象，易错点二是该题第（4）小题中每个顶点上的原子被6个晶胞占有而不是8个晶胞占有，本题难度中等．

练习册系列答案
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4．高纯度的氢氧化镁广泛应用于医药、电力等领域．镁硅酸盐矿石可用于生产氢氧化镁，简要工艺流程如下：

己知1：溶液I中除MgSO4外，还含有少量Fe3+、Al3+、Fe2+等离子
2：几种金属阳离子的氢氧化物沉淀时的pH如下表所示：
Fe3+Al3+Fe2+Mg2+
开始沉淀时1.53.36.59.4
沉淀完全时3.75.29.712.4
（1）Mg在周期表中的位置第三周期ⅡA族，Si的原子结构示意图为．
（2）向溶液I中加入X的作用是调节溶液pH．
（3）向溶液I中加入的两种试剂先后顺序是H2O2、MgO[Mg（OH）2或MgCO3]（填化学式）．
（4）加入H2O2溶液反应的离子方程式是2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O．
（5）如图是溶液Ⅱ中Mg2+转化率随温度t的变化示意图：

①向溶液Ⅱ中加入氨水反应的离子方程式是Mg2++2NH3•H2O=Mg（OH）2↓+2NH4+．
②t1前Mg2+转化率增大的原因是镁离子与氨水反应是吸热反应，升高温度，平衡右移，Mg2+转化率增大；t1后Mg2+转化率下降的原因是（用化学方程式表示）NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O．
5．草酸晶体（H2C2O4•2H2O）无色，易溶于水，熔点为101℃（失水后能升华），170℃以上分解．其钠、钾、铵盐均易溶于水，而钙盐难溶于水．某实验探究小组对草酸晶体进行加热，并验证其分解产物．

（1）加热草酸晶体最适宜选用c（填装置编号）（图1），不选其它装置的原因是：草酸晶体熔点为101℃，加热熔化为液体从导气管中流出，所以不用a；当170℃以上草酸晶体失去结晶水而成固体，分解生成的水蒸气在试管口冷凝为液体，流回到热的试管底部，使试管炸裂，故b不用．
（2）若将产生的气体直接通入澄清石灰水来检验分解产物中是否含CO2，请你评价正确与否并作简要的解释不正确，草酸受热升华，草酸蒸气进入澄清石灰水生成难溶于水的草酸钙沉淀．
（3）用下列装置（图2）检验草酸的分解产物H2O（g）、CO2和CO．将这种混合气体依次通过d、ca、bf、ek、jg（或h）、h（或g）a、bi（填下列装置中接口的字母，可重复使用）．
（4）能否依据Fe2O3质量的减轻来计算分解产生CO的量？不能，其原因是：生成的CO没有完全与Fe2O3反应．
（5）有同学设计下列装置来证明Fe2O3反应后的固体中含有单质铁，你认为可行吗？可行，其原因是：Fe2O3反应后的固体中，只有单质铁才能与稀盐酸反应放出气体；图3中安全漏斗的作用是加盐酸时弯管处存有液体，防止产生的气体从漏斗中逸出．
（6）设计实验证明草酸是弱酸：常温下测定已知浓度c（H2CO4）溶液的pH，若溶液pH＞-lgc（H2CO4），常温下测定已知浓度c（H2CO4）溶液的pH，若溶液pH＞-lgc（H2CO4），则H2CO4为弱酸或弱电解质存在电离平衡、不完全电离等性质，测定草酸钠溶液的PH，如大于7，则为弱酸．
2．在一定温度下的定容容器中，当下列物理量不再发生变化时，表明反应A（s）+2B（g）?C（g）+D（g） 已达到化学平衡状态的是（　　）
A．B的物质的量浓度B．混合气体的压强
C．混合气体总物质的量D．v（C）与v（D）的比值
9．在水溶液中，因为发生水解反应而不能大量共存的一组微粒是（　　）
A．CO32-、OH-、Na+、H+B．Al3+、Na+、Cl-、AlO2-
C．Ba2+、HCO3-、K+、SO42-D．S2-、H+、SO42-、Cu2+
19．甲醇是一种重要的工业原料，利用甲醇可以制氢气．
Ⅰ．甲醇与水蒸气反应可以直接制得氢气．
已知  CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）△H＞0
一定条件下，向体积为2L的恒容器密闭容器中充入1.2molCH3OH（g）和2.8molH2O（g），实验测得，反应共吸收的能量和甲醇的体积分数随时间变化的曲线图象如图1．

（1）从反应开始至平衡，H2的平均反应速率为0.03mol/（L•s）．
（2）该条件下，CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）的△H=+49.4kJ/mol，该反应的平衡常数为0.09（mol/L）2．
（3）B点时水的体积分数＞C点（填“＞”、“=”或“＜”）．
（4）在D点时，将容器的体积压缩为原来的一半，同时再充入7.2mol的H2O（g），CH3OH（g）+H2O（g）?CO2（g）+3H2（g）平衡不移动（填“往左”、“往右”或“不”）．
Ⅱ．将甲醇燃料电池高温电解等物质的量的H2O-CO2混合气体可以间接制备H2．其基本原理如图2所示．
（5）甲醇燃料电池以酸性溶液为电解质，写出电池负极的电极反应式CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+．
（6）电解池中发生的总反应方程式为H2O+CO2$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$H2+CO+O2．
（7）当质子交换膜中通过的H+数目为4.816×1023时，理论上电解池中产生的H2为4.48L（标准状况）．
6．茶是我国人民喜爱的饮品．某校化学兴趣小组的同学设计以下实验来定性检验茶叶中含有钙、铁、铝三种金属元素．
【查阅部分资料】：草酸铵[（NH4）2C2O4]属于弱电解质；草酸钙（CaC2O4）难溶于水；Ca2+、A13+、Fe3+完全沉淀的pH：Ca（OH）2：pH≥13；A1（OH）3：pH≥5.5；Fe（OH）3：pH≥4.1．

试根据上述过程及信息填空：
（1）步骤②加盐酸的作用是使茶叶灰分中的钙、铁、铝等难溶化合物转化成可溶性氯化物 或 使Ca2+、Al3+、Fe3+浸出（或使Ca2+、Al3+、Fe3+溶解）．
（2）写出检验Ca2+的离子方程式Ca2++（NH4）2C2O4=CaC2O4↓+2NH4+．
（3）步骤⑤中需要使用的主要玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒．
写出沉淀C所含主要物质的化学式Fe（OH）3、Al（OH）3．
（4）写出步骤⑧用A试剂生成血红色溶液的离子方程式Fe3++3SCN-?Fe（SCN）3．
（5）步骤⑨的作用是使Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀，使之与铝元素分离，发生反应的离子方程式Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓．
3．Cl2和SO2都具有漂白作用，能使品红溶液褪色．若将等物质的量的Cl2、SO2混合后，再通入品红溶液与BaCl2的混合溶液，能观察到的现象是（　　）
A．溶液很快褪色B．溶液不褪色C．出现沉淀D．不出现沉淀
4．A、B、C、D、E、F、G 原子序数依次增大，A 与 B 不同周期，基态 B 原子核外电子占据 3 个能级，每个能级上电子数相等．D 能形成两种阴离子且电子总数分别为 10、18．E 是短周期电负性最强的元素．基态 F 的价层电子排布式为 ns xnp y，有 n=x+y．基态的+1 价 G 离子核外电子恰好排满三个电子层．
回答下列问题：
（1）F 构成的单质与氯气反应得到的产物中化学键类型为共价键．从电负性的角度解释该种化学键形成的原因：Al和Cl 电负性之差小于1.7．
（2）C 和 E 构成分子 C2E4，分子中 C 原子的杂化类型为sp3；该分子中是否所有原子都达到 8 电子稳定结构是（填“是”或“否”）
（3）在 A 与 B 形成的链状化合物中，相对分子质量最小、且 B 有三种杂化方式（sp、sp2、sp3 ），则该分子中π键和σ键数目之比为3：10．
（4）G 单质不溶于氨水或双氧水，但能与双氧水和氨水的混合液反应，写出离子方程式Cu+H2O2+4NH3•H2O=[Cu（NH3）4]2-+2OH-+4H2O．
（5）D 和 G 组成一种晶体的晶胞如图所示，顶点位置为 D．G 的配位数为2；该晶体的化学式为Cu2O．若该晶胞参数为 195nm，它的密度为$\frac{288}{6.02×1{0}^{23}×（195×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm-3．（列出计算式即可）

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