题目内容

14．A，B，C，D，E，F是原子序数依次增大的前四周期的常见元素，其相关信息如下表：
           A宇宙中含量最丰富的元素
B最外层电子数是次外层电子数的2倍
C最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐
D原子核外电子有8种不同的运动状态
 E基态原子核外有六个未成对电子
F原子最外层只有一个电子
回答下列问题：
（1）基态E原子的核外M层电子云有9种不同的伸展方向，基态E原子核外价电子排布式为3d54s1，元素F属于d区．
（2）A与C形成的最简单分子的空间构型为三角锥形，中心原子的杂化方式为sp3．
（3）B，C，D第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞C（用元素符号表示）；由B，C，D中的两种元素组成的常见分子互为等电子体的是N2O和CO2
（4）E元素可以形成配位 数为6的两种配合物，它们的化学式都是ECl3﹒6H2O，其中一种呈亮棕色，与硝酸银溶液反应时，能沉淀出$\frac{1}{3}$的氯元素，该配合物可表示为[Cr（H2O）4Cl2]Cl•2H2O．
（5）元素F的一种氯化物的晶胞结构如图 所示（黑球表示F原子，白球表示氯原子），每个氯原子周围与之距离最近的氯原子个数为12；若晶胞的密度为4.14g﹒cm-3，该晶胞的边长为$\root{3}{\frac{398}{4.14{N}_{A}}}$cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的数值为NA）

分析 A为宇宙中含量最丰富的元素，则A为H元素；B的最外层电子数是次外层电子数的2倍，最外层最多含有8个电子，则B含有2个电子层，最外层为2个电子，则B为C元素；C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐，则C为N元素；D的原子核外电子有8种不同的运动状态，则原子核外电子总数为8，为O元素；E的基态原子核外有六个未成对电子，则E的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，则E为Cr元素；F原子最外层只有一个电子，其原子序数大于Cr的前四周期元素，则F为Cu元素，据此进行解答．

解答 解：A为宇宙中含量最丰富的元素，则A为H元素；B的最外层电子数是次外层电子数的2倍，最外层最多含有8个电子，则B含有2个电子层，最外层为2个电子，则B为C元素；C的最高价氧化物对应的水化物与其氢化物反应生成盐，则C为N元素；D的原子核外电子有8种不同的运动状态，则原子核外电子总数为8，为O元素；E的基态原子核外有六个未成对电子，则E的核外电子排布式为：1s22s22p63s23p63d54s1，则E为Cr元素；F原子最外层只有一个电子，其原子序数大于Cr的前四周期元素，则F为Cu元素，
（1）E为Cr元素，基态Cr原子的核外M层电子分为3s、3p、和3d轨道，分别有1、3、5个轨道，则9种不同的伸展方向；E为Cr元素，基态原子的价电子排布式为3d54s1，Cr元素位于周期表的d区，
故答案为：9；3d54s1；d；
（2）A与C形成的最简单分子为氨气，氨气的空间构型为三角锥形，中心原子N原子存在3个共价键，还含有1个孤电子对，则其杂化方式为sp3，
故答案为：三角锥形；sp3；
（3）B、C、D分别为C、N、O，同一周期元素，元素的第一电离能随着原子序数增大而增大，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大，N处于第VA族，所以第一电离能N＞O＞C；
B、C、D中的两种元素组成的常见分子互为等电子体的是N2O和CO2，
故答案为：N＞O＞C；N2O；CO2；
（4）E为铬元素，它的最高化合价为+6价，根据题意可知，氯化铬（CrCl3•6H2O）和氯化银的物质的量之比是1：3，根据氯离子守恒知，则CrCl3•6H2O化学式中含有1个氯离子为外界离子，剩余的2个氯离子是配原子，所以氯化铬（CrCl3•6H2O）的化学式为[Cr（H2O）4Cl2]Cl•2H2O，
故答案为：[Cr（H2O）4Cl2]Cl•2H2O；
（5）F为Cu元素，元素F的一种氯化物的晶胞结构如图所示（黑球表示F原子，白球表示氯原子），以晶胞顶点处Cl原子为研究对象，共有8个晶胞共用该Cl原子，每个氯原子与各面心Cl原子距离最近，每个Cl原子为两个晶胞共用，所以每个氯原子周围与之距离最近的氯原子个数为：3×8×$\frac{1}{2}$=12；
由晶胞结构可知，Cu原子位于面心与顶点上，晶胞中Cu原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞中Cl原子处于体内，Cl原子的数目为4，故该化合物的化学式为CuCl；每个晶胞的质量为：$\frac{99.5}{{N}_{A}}$×4g=$\frac{398}{{N}_{A}}$g，设晶胞边长为l，则晶胞体积为：V=l3=$\frac{\frac{398}{{N}_{A}}}{4.14}$=$\frac{398}{4.14{N}_{A}}$，所以晶胞边长为：l=$\root{3}{\frac{398}{4.14{N}_{A}}}$，
故答案为：12；$\root{3}{\frac{398}{4.14{N}_{A}}}$．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用，题目综合性较大，涉及结构性质越位置关系、元素周期律、核外电子排布、配合物与杂化理论、分子结构等，题目难度中等，是物质结构的综合性题目，是对学生综合能力的考查．

练习册系列答案
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4．有机物分子中原子间（或原子与原子团间）的相互影响会导致物质化学性质的不同．下列事实不能说明上述观点的是（　　）
A．甲苯能使酸性高锰酸钾溶液褪色，苯不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．苯酚能跟NaOH溶液反应，乙醇不能与NaOH溶液反应
C．乙烯能发生加成反应，乙烷不能发生加成反应
D．苯与硝酸在加热时发生取代反应，甲苯与硝酸在常温下就能发生取代反应
5．有机物A（C10H20O2）有兰花香味，可用作香皂、洗发香波的芳香赋予剂．已知：

①B分子中没有支链；
②D能与碳酸氢钠溶液反应放出二氧化碳；
③D、E互为具有相同官能团的同分异构体，E分子烃基上的氢若被Cl取代，其一氯代物只有一种；
④F可以使溴的四氯化碳溶液褪色．
（1）请写出A、D、F的结构简式 A：（CH3）3CCOO（CH2）4 CH3；D：CH3（CH2）3COOH；F：CH3CH2CH2CH═CH2．
（2）B可以发生的反应有①②④（填序号）．
①取代反应　②消去反应　③加聚反应　④氧化反应
（3）D、F分子所含的官能团的名称依次是羧基、碳碳双键．
（4）写出与D、E具有相同官能团的同分异构体的可能结构简式（任写一种）：（CH3）2CHCH2COOH或CH3CH2CH（CH3）COOH．
2．由下列结构片段组成的蛋白质在胃液中水解，不可能产生的氨基酸是（　　）
A．B．H2NCH2COOHC．D．
9．钠硫电池属于温绿色二次电流，用液态钠、硫和多硫化钠作电极，以能传导钠离子的固体氧化铝作电解质．电池反应为：2Na+xS$?_{充电}^{放电}$Na2Sx．下列有关说法正确的是（　　）
A．放电时，Na+向负极移动
B．放电时，正极上发生的反应为xS+2Na++2e-=Na2Sx
C．充电时，阳极上发生的反应为2Na-2e-=2Na+
D．放电时，每有0.4mol电子转移，则有9.2gNa和6.4g硫参加反应
19．有五种元素X、Y、Z、Q、T、X元素为主族元素，X原子的M层上有两个未成对电子且无空轨迹；Y原子的特征电子构型为3d64s2；Z原子的L电子层的p亚层上有一个空轨道；Q原子的L电子层的p亚层上有一对成对电子；T原子的M电子层上p轨道半充满．下列叙述不正确的是（　　）
A．元素Y和Q可形成一种化合物Y2Q3
B．T有一种单质的空间型为正四面体形
C．X和Q结合生成的化合物为离子化合物
D．ZO2是极性键构成的非极性分子
6．下列曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系（Z为核电荷数，Y为元素的某性质）把与下面元素有关性质相符的曲线标号填入相应括号中：

（1）ⅡA族元素的最外层电子数b        
（2）第三周期元素的最高化合价c
（3）第三周期离子Na+、Mg2+、Al3+、P3-、S2-、Cl-的离子半径d
（4）第三周期元素随原子序数递增原子半径的变化（不包括惰性气体）a
（5）碱金属的阳离子氧化能力（不包括钫）a．
3．某有机物的结构如下所示，有关该物质的说法错误的是（　　）
A．该物质的分子式为C8H8O3
B．该物质分子中的8个碳原子都在同一个平面上
C．该物质既可以发生酯化反应又可以发生缩聚反应
D．1mol该物质可以与2mol金属Na反应
18．（1）在某一恒温体积可变的密闭容器中发生如下反应：A（g）+B（g）?2C（g）△H＜0．t1时刻达到平衡后，在t2时刻改变某一条件，其反应过程如图1．下列说法正确的是ac（填序号字母）
a．0～t1时，v正＞v逆，t2时，v逆＞v正
b．混合气体的密度不再改变时，Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡
c．t2时刻改变的条件可以是向密闭容器中加C
d．Ⅰ、Ⅱ两过程达到平衡时，平衡常数Ⅰ＜Ⅱ

（2）工业上常用CO2和NH3通过如下反应合成尿素[CO（NH2）2]．
CO2（g）+2NH3（g）$\stackrel{一定条件}{?}$CO（NH2）2（l）+H2O（g）△H＜0t℃时，向容积恒定为2L的密闭容器中加入0.10molCO2和0.40molNH3，70min开始达到平衡．反应中CO2（ g）的物质的量随时间变化如表所示：
时间/min　0207080100
n（CO2）/mol0.100.0600.0200.0200.020
①70min时，平均反应速率υ （CO2 ）=5.7×10-4mol/L•min．
②在100min时，保持其它条件不变，再向容器中充入0.050mo1CO2和0.20molNH3，重新建立平衡后CO2的转化率与原平衡相比将增大（填“增大”、“不变”或“减小”）．
③上述可逆反应的平衡常数为277.8（保留一位小数）．
④图2所示装置（阴、阳极均为惰性电极）可用于电解尿素〔CO（NH2）2〕的碱性溶液制取氢气．该装置中阳极的电极反应式为CO（NH2）2+8OH--6e-=CO32-+N2↑+6H2O，
（3）CH4燃料电池，装置示意如图3（A、B为多孔性碳棒）．持续通入甲烷，在标准状况下，消耗甲烷体积VL．当 0＜V≤44.8L时，电池总反应方程式为CH4+2O2+KOH=KHCO3+2H2O．

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