2015年8月12号接近午夜时分.天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸．发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品.爆炸火光震天.并产生巨大蘑菇云．根据掌握的信息分析.装箱区的危险化学品可能有钾.钠.氯酸钠.硝酸钾.烧碱.硫化碱.硅化钙.三氯乙烯.氯碘酸等．运抵区的危险化学品可能有环己胺.二甲基二硫.甲酸.硝酸铵.氰化钠.4.6-二硝基苯-邻仲丁基� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

17．

2015年8月12号接近午夜时分，天津滨海新区一处集装箱码头发生爆炸．发生爆炸的是集装箱内的易燃易爆物品，爆炸火光震天，并产生巨大蘑菇云．根据掌握的信息分析，装箱区的危险化学品可能有钾、钠、氯酸钠、硝酸钾、烧碱，硫化碱、硅化钙、三氯乙烯、氯碘酸等．运抵区的危险化学品可能有环己胺、二甲基二硫、甲酸、硝酸铵、氰化钠、4，6-二硝基苯-邻仲丁基苯酚等．
回答下列问题：
（1）在组成NH₄NO₃、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是N（填元素符号）解释原因同周期元素第一电离能自左而右呈增大趋势，同主族自上而下元素第一电离能逐渐减小，但N原子的2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于氧元素的．
（2）二甲基二硫和甲酸中，在水中溶解度较大的是甲酸（填名称），原因是甲酸与水形成氢键；烧碱所属的晶体类型为离子晶体；硫化碱（Na₂S）的S^2-的基态电子排布式是1s2s²2p⁶3s²3p⁶．
（3）硝酸铵中，NO₃^-的立体构型为平面三角形，中心原子的杂化轨道类型为sp²．
（4）1mol化合物NaCN中CN^-所含的π键数为2N_A，与CN^-互为等电子体的分子有CO、N₂．
（CN）₂又称为拟卤素，实验室可以用氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得，写成该制备的化学方程式2NaCN+MnO₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（CN）₂+Na₂SO₄+MnSO₄+2H₂O．
（5）钠钾合金属于金属晶体，其某种合金的晶胞结构如图所示．合金的化学式为KNa₃；晶胞中K 原子的配位数为6；已知金属原子半径r（Na）=186pm、r（K）=227pm，计算晶体的空间利用率$\frac{\frac{4}{3}π（186{\;}^{3}×3+227{\;}^{3}）}{（186×2+227×2）^{3}}$×100%（列出计算式，不需要计算出结果）．

分析（1）同周期元素第一电离能自左而右呈增大趋势，同主族自上而下元素第一电离能逐渐减小，但N原子的2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的；
（2）与水分子形成氢键，增大物质的溶解度；烧碱由钠离子和氢氧根构成，属于离子晶体；S^2-离子核外电子数为18，根据能量最低原理可书写其基态电子排布式；
（3）NO₃^-离子中氮原子的孤电子对数=$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3；
（4）原子序数相等、价电子总数也相等的微粒互为电子，CN^-与N₂互为等电子体，CN^-中含有C≡N三键，三键中含有1个σ键、2个π键数；根据制取氯气的反应可知，氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得（CN）₂，还生成硫酸锰、硫酸钠与水；
（5）根据均摊法计算晶胞中Na、K原子数目，确定合金的化学式，根据晶胞图可知，每个K 原子周围有6个钠原子；根据晶胞的结构可知，晶胞的边长为钠原子和钾原子的直径之和，晶体的空间利用率为$\frac{晶胞中Na、K原子总体积}{晶胞体积}$×100%．

解答解：（1）同周期元素第一电离能自左而右呈增大趋势，同主族自上而下元素第一电离能逐渐减小，但N原子的2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于氧元素的，故NH₄NO₃、NaCN两种物质的元素中第一电离能最大的是N，
故答案为：N；同周期元素第一电离能自左而右呈增大趋势，同主族自上而下元素第一电离能逐渐减小，但N原子的2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于氧元素的；
（2）甲酸与水形成氢键，而二甲基二硫不能，故二甲基二硫和甲酸中溶解度较大的是甲酸，烧碱由钠离子和氢氧根构成，所以烧碱是离子晶体，S^2-离子核外有18个电子，其基态电子排布式为1s2s²2p⁶3s²3p⁶，
故答案为：甲酸；甲酸与水形成氢键；离子晶体；1s2s²2p⁶3s²3p⁶；
（3）NO₃^-离子中氮原子的孤电子对数=$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3，所以NO₃^-立体构型为平面三角形，中心原子氮原子的杂化轨道类型sp²，
故答案为：平面三角形；sp²；
（4）原子序数相等、价电子总数也相等的微粒互为电子，CN^-与N₂互为等电子体，二者结构相似，CN^-中含有C≡N三键，三键中含有1个σ键、2个π键数，所以1mol化合物NaCN中CN^-所含的π键数为2N_A，CN^-中含有两个原子、10个价电子，与CN^-互为等电子体的分子有CO、N₂，
根据制取氯气的反应可知，氰化钠、二氧化锰和浓硫酸在加热条件下制得（CN）₂，反应化学方程式为：2NaCN+MnO₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（CN）₂+Na₂SO₄+MnSO₄+2H₂O，
故答案为：2N_A；CO、N₂；2NaCN+MnO₂+2H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$（CN）₂+Na₂SO₄+MnSO₄+2H₂O；
（5）晶胞中，钠原子数为12×$\frac{1}{4}$=3，钾原子数为8×$\frac{1}{8}$=1，所以合金的化学式为KNa₃，
根据晶胞图可知，每个K 原子周围有6个钠原子，所以晶胞中K 原子的配位数为6，
晶胞中钠原子和钾原子体积之和为$\frac{4}{3}$π[（186pm）³×3+（227pm）³]，晶胞的边长为钠原子和钾原子的直径之和为2×（186pm+227pm），所以晶胞的体积为（2×186pm+2×227pm）³，晶体的空间利用率为{$\frac{4}{3}$π[（186pm）³×3+（227pm）³]÷（2×186pm+2×227pm）³}×100%=$\frac{\frac{4}{3}π（186{\;}^{3}×3+227{\;}^{3}）}{（186×2+227×2）^{3}}$×100%，
故答案为：KNa₃；6；$\frac{\frac{4}{3}π（186{\;}^{3}×3+227{\;}^{3}）}{（186×2+227×2）^{3}}$×100%．

点评本题是对物质结构与性质的考查，涉及电离能、核外电子排布、杂化方式与空间构型、等电子体、晶胞计算等，难度中等，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意基础知识的理解掌握．

练习册系列答案

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13．下列溶液中有关微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）

	A．	在0.1mol/LNaHCO₃ 溶液中有：c（Na⁺）＞c（HCO^3-）+c（CO₃^2-）+c（OH^-）
	B．	在NaHSO₄溶液中有：c（Na⁺）=c（SO₄^2-）=c（H⁺）
	C．	在新制氯水中加入KOH至溶液呈中性，则溶液中有：c（K⁺）=2c（ClO^-）+C（HClO）
	D．	将等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaHSO₄溶液等体积混合后的混合溶液中：c（OH^-）-c（H₂SO₃）=c（H⁺）+c（SO₃^2-）

14．常温下，pH=1的某溶液A中含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Fe²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2-、NO₃^-、Cl^-、I^-、SO₄^2-中的几种，且各离子浓度均为0.1mol/L，现取该溶液进行有关实验，实验结果如图所示：

回答下列问题：
（1）溶液A中一定不存在的阴离子有CO₃^2-．
（2）生成沉淀甲和沉淀乙的离子方程式分别为2Al³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Al（OH）₃↓+3CO₂↑、Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓．
（3）气体乙的结构式为

．
（4）生成气体丙的离子方程式为3Cu+2NO₃^-+8H⁺=3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O若实验消耗Cu 144g，则最多生成气体丁的体积（标准状况下）为33.6L．

5．

醇脱水是合成烯烃的常用方法，实验室合成环己烯的反应和实验装置如图所示．可能用到的有关数据如下：

	相对分子质量	密度/（g•cm^-3）	沸点/℃	溶解性
环乙醇	100	0.9618	161	微溶于水
环己烯	82	0.8102	83	难溶于水

a中加入20g环己醇和2小片碎瓷片，冷却搅动下慢慢加入1mL浓硫酸．b中通入冷却水后，开始缓慢加热a，控制馏出物的温度不超过90℃．反应粗产物倒入f中分别用少量5%碳酸钠溶液和水洗涤，分离后加入无水氯化钙颗粒，静置一段时间后弃去氯化钙．最终通过蒸馏得到纯净环己烯．
回答下列问题：
（1）由环己醇制取环己烯的方程式

；
（2）装置b的冷凝水方向是下进上出（填下进上出或上进下出）；
（3）加入碎瓷片的作用是防止暴沸；如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是B（填正确答案标号）．
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
（4）本实验中最容易产生的副产物所含的官能团名称为醚键．
（5）在分离提纯中，使用到的仪器f名称是分液漏斗，分离氯化钙的操作是过滤．
（6）合成过程中加入浓硫酸的作用是催化剂、脱水剂．

12．

分子式为C₁₂H₂₄O₂的酯，在一定条件下发生如图所示的转化，则符合上述条件的酯的结构可能有（　　）

9．已知反应3SiH₄（g）+4NH₃（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si₃N₄（s）+12H₂（g），相关说法不正确的是（　　）

	A．	NH₃在该反应中作还原剂，被氧化
	B．	Si₃N₄具有硬度大、熔点高，说明Si₃N₄可用作耐高温材料
	C．	标准状况下，22.4LNH₃所含原子总数目为4×6.02×10²³
	D．	该反应每生成1mol Si₃N₄转移电子总数目为12×6.02×10²³

6．碳酸二甲酯（DMC）是一种低毒性的绿色化学品，可用于代替高毒性的光气（COCl₂）作羰基化试剂．DMC的合成路线如图．完成下列填空．

已知：RCO-OR₁+R₂O-H→RCO-OR₂+R₁O-H （称酯交换反应）
（1）写出反应类型：反应①加成反应；
（2）写出结构简式：XHOCH₂CH₂OH；
（3）已知物质Y与DMC互为同分异构体，Y的水溶液呈酸性，在一定条件下2molY能生成1mol分子中含六元环结构的有机物Z，则Z的结构简式为

；
（4）DMC与双酚（

）在一定条件下可发生类似反应①的反应，生成芳香族聚碳酸酯，写出反应的化学方程式：2n

→

+4nCH₃OH．

7．有机化合物的多样性给我们的生活带来了无限的发展空间，下列关于有机化合物知识当中的几个概念叙述错误的是（　　）

	A．	在分子组成上相差一个或若干个CH₂原子团的物质一定互称为同系物
	B．	具有同分异构现象的有机化合物互称为同分异构体
	C．	同素异形体是指同种元素形成不同的单质
	D．	含有相同的质子数而不同的中子数的同一类元素的原子互称为同位素

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