题目内容

11．图1是部分短周期元素的常见化合价与原子序数的关系图：

（1）画出元素F的原子结构示意图．
（2）从上述元素中选取两种元素形成既含离子键又含共价键的化合物，该化合物的电子式为．
（3）这些元素中，最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的化合物分子式为HClO4．
（4）C、D、G对应的简单离子半径由小到大的顺序是Na+＜O2-＜S2-．（用离子符号回答）
（5）某同学设计实验装置如图2，证明A、B、F的非金属性强弱关系：
①溶液a和溶液b分别为硝酸，饱和NaHCO3溶液．
②溶液c中的离子反应方程式为SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-．
③请从原子结构的角度解释非金属性B＞A的原因碳和氮元素处于同一周期，氮原子的核电荷数大于碳原子，原子半径较碳原子小，氮原子核对最外层电子的吸引力更大，得电子能力更强
（6）将1mol D2C2投入200mL 3mol/L EH3溶液中，
①转移电子的物质的量为1mol．
②用一个化学反应方程式表示该反应10Na2O2+6H2O+6AlCl3=2NaAlO2+4Al（OH）3↓+18NaCl+5O2 ．

分析 短周期元素中，A、F均有+4、-4价，处于ⅣA族，且原子序数A＜F，故A为碳、F为Si；C、G均有-2价，且G有+6，G的原子序数较大，故C为O元素、G为S元素；B有+5、-3价，原子序数介于碳、氧之间，故B为N元素；H有+7、-1价，原子序数大于硫，则H为Cl；D有+1价，E有+3价，分别处于ⅠA族、ⅢA族，原子序数：氧＜D＜E＜Si，故D为Na，E为Al．
（1）Si原子核外电子数为14，有3个电子层，各层电子数为2、8、4；
（2）两种元素形成既含离子键又含共价键的化合物为Na2O2等；
（3）这些元素中，最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的化合物为高氯酸；
（4）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子的电子层越多离子半径越大；
（5）由装置图可知，实验原理是利用强酸制备弱酸，硝酸易挥发，为防止干扰应除去，故锥形瓶中产生二氧化碳，应为硝酸与碳酸盐反应，溶液b吸收挥发的硝酸，应为饱和的碳酸氢钠，烧杯中应是二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸；
（6）①反应中过氧化钠起氧化剂、还原剂作用，各占一半，结合O元素化合价变化计算转移电子；
②将1mol Na2O2投入200mL 3mol/L AlCl3溶液中，生成2mol NaOH、0.5mol氧气，AlCl3溶的物质的量为0.2L×3mol/L=0.6mol，1：4＜n（AlCl3）：n（NaOH）=3：10＜1：3，故生成Al（OH）3、NaAlO2，溶液中溶质为偏铝酸钠、氯化钠，根据电荷守恒计算n（AlO2-），而n（AlO2-）=n（NaAlO2），根据Al元素守恒计算n[Al（OH）3]，进而确定n[Al（OH）3]：n（NaAlO2）：n（氧气），再配平书写．

解答 解：短周期元素中，A、F均有+4、-4价，处于ⅣA族，且原子序数A＜F，故A为碳、F为Si；C、G均有-2价，且G有+6，G的原子序数较大，故C为O元素、G为S元素；B有+5、-3价，原子序数介于碳、氧之间，故B为N元素；H有+7、-1价，原子序数大于硫，则H为Cl；D有+1价，E有+3价，分别处于ⅠA族、ⅢA族，原子序数：氧＜D＜E＜Si，故D为Na，E为Al．
（1）Si原子核外电子数为14，有3个电子层，各层电子数为2、8、4，原子结构示意图为：，
故答案为：；
（2）两种元素形成既含离子键又含共价键的化合物为Na2O2等，过氧化钠的电子式为：，
故答案为：；
（3）这些元素中，最高价氧化物对应的水化物中酸性最强的化合物为HClO4，
故答案为：HClO4；
（4）电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，离子的电子层越多离子半径越大，故离子半径：Na+＜O2-＜S2-，
故答案为：Na+＜O2-＜S2-；
（5）由装置图可知，实验原理是利用强酸制备弱酸，硝酸易挥发，为防止干扰应除去，故锥形瓶中产生二氧化碳，应为硝酸与碳酸盐反应，溶液b吸收挥发的硝酸，应为饱和的碳酸氢钠，烧杯中应是二氧化碳与硅酸钠反应生成硅酸，
①由上述分析可知，溶液a为硝酸，溶液b为饱和NaHCO3溶液，故答案为：硝酸；饱和NaHCO3溶液；
②溶液c中的离子方程式为：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-，故答案为：SiO32-+CO2+H2O=H2SiO3↓+CO32-；
③碳和氮元素处于同一周期，氮原子的核电荷数大于碳原子，原子半径较碳原子小，氮原子核对最外层电子的吸引力更大，得电子能力更强，因此氮元素的非金属性强于碳元素，
故答案为：碳和氮元素处于同一周期，氮原子的核电荷数大于碳原子，原子半径较碳原子小，氮原子核对最外层电子的吸引力更大，得电子能力更强；
（6）①Na2O2投 AlCl3溶液中，先与水生成氢氧化钠与氧气，反应中过氧化钠起氧化剂、还原剂作用，各占一半，起还原剂的过氧化钠中O元素化合价有-1升高为0价，故1molNa2O2费用转移电子为1mol×$\frac{1}{2}$×2×[0-（-1）]=1mol，
故答案为：1mol；
②将1mol Na2O2投入200mL 3mol/L AlCl3溶液中，生成2mol NaOH、0.5mol氧气，AlCl3溶的物质的量为0.2L×3mol/L=0.6mol，1：4＜n（AlCl3）：n（NaOH）=3：10＜1：3，故生成Al（OH）3、NaAlO2，溶液中溶质为偏铝酸钠、氯化钠，根据电荷守恒可知反应中n（AlO2-）=2mol-0.6mol×3=0.2mol，故n（AlO2-）=n（NaAlO2）=0.2mol，根据Al元素守恒可知，n[Al（OH）3]=0.6mol-0.2mol=0.4mol，故n[Al（OH）3]：n（NaAlO2）：n（氧气）=0.4mol：0.2mol：0.5mol=4：2：5，反应方程式为：10Na2O2+6H2O+6AlCl3=2NaAlO2+4Al（OH）3↓+18NaCl+5O2 ，
故答案为：10Na2O2+6H2O+6AlCl3=2NaAlO2+4Al（OH）3↓+18NaCl+5O2 ．

点评 本题考查结构性质位置关系、半径比较、电子式、化学实验、氧化还原反应计算、方程式的书写等，难度中等，（6）中方程式书写关键是确定氢氧化铝与偏铝酸钠的关系，也可以用方程式进行过量计算解答．

练习册系列答案
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6．下列离子方程式正确的是（　　）
A．将氯气通入氢氧化钡溶液中：Cl2+2 OH-=H2O+Cl-+ClO-
B．贝壳溶于醋酸：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
C．铁与FeCl3溶液反应：Fe+Fe3+=2Fe2+
D．硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合：Ba2++OH -+H++SO42-=BaSO4↓+H2O
2．下列除杂方法可行的是AD
选项物质（括号内为杂质）除杂试剂
ACO（CO2）通入过量澄清石灰水
BCaCl2溶液（HCl）加适量Ba（OH）2溶液
CHNO3溶液（H2SO4）加适量BaCl2溶液、过滤
DNaOH溶液（Na2CO3）加适量Ca（OH）2或Ba（OH）2溶液、过滤
19．在有机化学中，大家应该学会类比的学习方法，如：有-OH的物质与乙醇的性质相似，有-CHO的物质性质与乙醛相似，有-COOH的物质性质与乙酸的性质相似．已知：
（1）2CH3CHO+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3COOH
（2）化合物A的结构简式如图：
（3）A$\stackrel{催化剂（Cu）}{→}$B$→_{△}^{催化剂}$C
试回答下列问题：
（1）下列哪几种试剂不可以鉴别乙醇和乙酸②④⑤．
①NaOH溶液    ②新制Cu（OH）2悬浊液    ③溴水④酸性KMnO4溶液    ⑤饱和Na2CO3溶液
（2）A、C均可与Na反应放出H2，计算等物质的量的A和C分别与足量Na反应生成的H2在相同状态下的体积比1：1．
（3）写出A到B的反应方程式2C（CH3）3CH2OH+O2$\stackrel{催化剂（Cu）}{→}$2C（CH3）3CHO+2H2O．
（4）写出A到C反应的方程式C（CH3）3CH2OH+O2$\stackrel{催化剂（Cu）}{→}$C（CH3）3COOH+H2O．
6．肉桂酸乙酯存在天然苏合香中，具有类似水果的香气，气息清面甜润，是一种增香剂，合成肉桂酸乙酯的路线如图所示．



回答下列问题：
（1）A的名称是甲苯，C中含有的官能团的名称是醛基．
（2）B的结构简式是，E→F的反应类型是氧化反应．
（3）G分子中最多有18个原子共平面．
（4）H+E→I的化学方程式为．
（5）与H互为同分异构体，且同时满足下列条件的有机物的结构（不考虑立体异构）有16种．
①能发生银镜反应 ②能与氧化铁溶液发生显色反应③除苯环外不含其他环其中核磁共振氢谱5组峰，且峰面积之比为1：2：2：2：1的结构简式为．
（6）参照肉桂酸乙酯的合成路线，设计一条以E为起始原料制备1-丁烯的合成路线：CH3CH2OH$→_{Cu△}^{O_{2}}$CH3CHO$→_{△}^{稀碱}$CH3CH=CHCHO$→_{催化剂}^{氢气}$CH3CH2CH2CH2OH$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3CH2CH=CH2．
16．现有通式为（CH2O）n的五种有机物，性质如下：
①甲是无色有刺激性气味的气体，可以发生银镜反应；
②乙、丙、丁的相对分子质量均为甲的2倍，戊的相对分子质量是甲的3倍；
③乙、戊的水溶液均可使紫色石蕊试液变红，还可以与乙醇在一定条件下酯化，且两分子戊可以形成六元环酯；
④丙既能水解，又能发生银镜反应；丁既能与钠反应放出H2，又能与新制Cu（OH）2悬浊液加热反应产生红色沉淀．
（1）推断各物质的结构，写出其结构简式．
甲HCHO，乙CH3COOH，丙HCOOCH3，丁HOCH2CHO，戊．
（2）等物质的量的戊，分别与足量Na反应产生的气体和与足量NaHCO3反应产生的气体体积之比是1：1（在相同条件下测定）．
3．下列有关电池的说法不正确的是（　　）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．铜-锌-稀硫酸电池工作时，当转移2mol电子时，正极区可生成氢气2.24L
C．氢氧燃料电池可把化学能转为电能
D．锌锰电池、镍镉电池、化学电池易造成环境污染，而氢氧燃料电池是对环境友好的电池
20．（1）下列有关微粒间作用力的说法正确的是A、C
A．配位键的强度有大有小，所以有的配合物很稳定，有的很不稳定
B．水加热到很高的温度都难以分解是因为水分子间存在氢键
C．壁虎能在光滑的墙壁上行走是因为壁虎脚底的细毛与物体表面的分子产生分子间作用力
D．互为手性异构本的分子具有完全相同的组成和原子排列，所以生产手性药物时无需分离手性异构体
（2）判断下列哪个模型（图1）代表金属晶体锌的堆积方式乙．

（3）第四周期未成对电子数最多的P区元素的元素符号是As，核外电子占据18个原子轨道．
（4）碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图2．碳原子的杂化方式有sp3、sp2，分子中σ键与π键之比为10：1．
（5）比较NH2-和NH3的键角∠HNH的大小：NH2-＜NH3（填“＞”“=”“＜”），请用价层电子对互斥规解释：NH2-中N原子孤电子对数为2，NH3中N原子孤电子对数为1，孤电子与成键电子间的斥力大于成键电子与成键电子间的斥力，孤对电子数前者多，排斥作用强，所以前者键角小．
（6）SO32-中硫原子的价层电子对互斥模型是三角锥形；写出一种与SO32-互为等电子体的分子PCl3（或NF3，NCl3合理即可）．
（7）SiC晶胞与金刚石晶胞相似，设晶胞边长为a cm，碳原子直径为b cm，硅原子直径为c cm，则该晶胞的空间利用率为$\frac{2π（{b}^{3}+{c}^{3}）}{3{a}^{3}}×100%$．
1．下列各组顺序，正确的是（　　）
A．微粒半径大小：S2-＞Cl-＞Na+＞Al3+＞F-
B．热稳定性大小：SiH4＞PH3＞NH3
C．相同条件下与水反应的剧烈程度：Rb＞K＞Na＞Li
D．酸性强弱顺序：HClO4＜H2SO4＜H3PO4＜H2SiO3

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