题目内容

20．X、Q、R、Z、T、U分别代表原子序数依次增大的元素．X是原子半径最小的元素，短周期中Q原子含有的未成对电子数最多，R和T属同族，T的原子序数是R的两倍，Z的单质的同周期中熔点最高；U5+的核外电子排布和氩元素相同．
（1）U基态原子的原子结构示意图为．
（2）在（QX4）2TR4的晶体中存在的化学键类型有abc．
a．离子键b．共价键c．配位键d．金属键
（3）Q、R、T所对应元素的第一电离能由大到小的顺序是N＞O＞S（填元素符号）．
（4）TR2是极性分子（填“极性”或“非极性”）．ZR2晶体结构如图I，6g ZR2中所含Z-R键的数目为0.4mol．

（5）U和R形成的化合物的晶胞结构如图II所示，该化合物的化学式为VO2．

分析 X、Q、R、Z、T、U分别代表原子序数依次增大的元素．X是原子半径最小的元素，则X为H元素；R和T属同族，T的原子序数是R的两倍，则R为O元素、T为S元素；短周期中Q原子含有的未成对电子数最多，处于VA族，原子序数小于氧，故Q为N元素；Z的单质的同周期中熔点最高，原子序数大于氧、小于硫，故Z为Si；U5+的核外电子排布和氩元素相同，原子核外电子数为18+5=23，故U为V元素．

解答 解：X、Q、R、Z、T、U分别代表原子序数依次增大的元素．X是原子半径最小的元素，则X为H元素；R和T属同族，T的原子序数是R的两倍，则R为O元素、T为S元素；短周期中Q原子含有的未成对电子数最多，处于VA族，原子序数小于氧，故Q为N元素；Z的单质的同周期中熔点最高，原子序数大于氧、小于硫，故Z为Si；U5+的核外电子排布和氩元素相同，原子核外电子数为18+5=23，故U为V元素．
（1）U基态原子核外电子数为23，原子结构示意图为：，
故答案为：；
（2）在（NH4）2SO4中铵根离子与硫酸根离子之间形成离子键，铵根离子中含有共价键、配位键，硫酸根离子中也含有共价键，没有金属键，
故选：abc；
（3）同主族自上而下第一电离能减小，氮元素2p轨道为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故第一电离能由大到小的顺序是：N＞O＞S，
故答案为：N＞O＞S；
（4）SO2分子中S原子没有全部成键，属于极性分子，
SiO2晶体中Si原子与掌握的4个O原子形成4个Si-O键，6g SiO2的物质的量为$\frac{6g}{60g/mol}$=0.1mol，所含Si-O键的数目为0.4mol，
故答案为：极性；0.4mol；
（5）晶胞中V原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，O原子数目为2+4×$\frac{1}{2}$=4，该化合物的化学式为VO2，
故答案为：VO2．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、化学键、晶胞结构与计算等，掌握均摊法进行晶胞有关计算．

练习册系列答案
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10．下列说法中错误的是（　　）
A．干冰与二氧化硅晶体熔化时，所克服的微粒间相互作用不相同
B．白磷（P4）分子是正四面体结构，故分子中的键角为1090281
C．CsCl晶体中每个Cs+周围紧邻的Cl-和每个Cl-周围紧邻的Cs+个数相等
D．晶格能由大到小：NaF＞NaCl＞NaBr＞NaI
11．根据元素周期律判断，下列关系正确的是（　　）
A．离子半径：S2-＞Na+B．热稳定性：HCl＞HF
C．酸性：H3BO3＞H2CO3D．碱性：Al（OH）3＞Ca（OH）2
8．植物精油具抗菌消炎、解热镇痛之功效．从樟科植物叶中提取的精油中含有甲、乙、丙三种成分．
I、甲经下列过程可转化为乙：

（1）乙的结构简式为．1mol乙最多可与5mol H2反应．
（2）对比甲乙的结构简式，简述上述过程由甲合成乙的设计意图将甲中的羟基氧化为醛基，同时又保护了碳碳双键不被氧化．
II、通过下列合成路线由乙可得丙（部分反应产物略去）：
已知下列信息：①RCH=CHR′RCHO+R′CHO
②丙的分子式为C16H14O2，能与溴水、NaOH溶液反应．
（3）B→C的反应类型是加成反应；D中的官能团名称是碳碳双键和羧基．
（4）乙与新制Cu（OH）2悬浊液反应的化学方程式为．
（5）写出同时符合下列要求的D的同分异构体的结构简式．
a．属于二取代苯 b．分子中有不同化学环境的氢原子5种，其个数比为1：1：2：2：2
c．能使溴的CCl4溶液褪色，且在酸性条件下可以发生水解反应．
15．下列物质可以使蛋白质变性的是（　　）
①福尔马林　②酒精　③KMnO4溶液　④硫酸钠　⑤硝酸银溶液　⑥双氧水　⑦硝酸．
A．除④⑦外B．除③⑥外C．①②⑤D．除④外
5．如图表示4个碳原子相互结合的方式．小球表示碳原子，小棍表示化学键，假如碳原子上其余的化学键都是与氢结合．
a．图中属于甲烷同系物的是AC（填编号）；
b．图中与B互为同分异构体的是EFH（填编号）．
12．下列各组实验中，反应速率最快的是（　　）
反应物催化剂温度
A10mL20% H2O2溶液无40℃
B10mL20% H2O2溶液无25℃
C10mL20% H2O2溶液1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液40℃
D10mL10% H2O2溶液无25℃
A．AB．BC．CD．D
11．下列变化中，吸收的热量用于克服分子间作用力的是（　　）
A．加热金属铝使之熔化B．液态SO3受热蒸发
C．加热HI气体使之分解D．加热石英晶体使之熔化
12．硫酸工业在国民经济中占有极其重要的地位．
（1）工业制硫酸时所用硫铁矿的主要成分为FeS2，其中硫元素的化合物为-1．
（2）硫酸的最大消费渠道是化肥工业，用硫酸制造的常见化肥有硫酸铵或硫酸氢铵或硫酸锌或硫酸钾（任写一种）．
（3）硫酸生产中，根据化学平衡原理来确定的条件或措施有D（填写序号）．
A．矿石加入沸腾炉之前先粉碎        B．使用V2O5作催化剂
C．转化器中使用适宜的温度          D．净化后的炉气中要有过量的空气
E．催化氧化在常压下进行            F．吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
（4）在硫酸工业中，通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫：
2SO2（g）+O2（g）?催化剂2SO3（g）△H=-98.3kJ•mol-1
在实际工业生产中，常采用“二转二吸法”，即将第一次转化生成的SO2分离后，将未转化的SO2进行二次转化，假若两次SO2的转化率均为95%，则最终SO2的转化率为99.75%．
（5）硫酸的工业制法过程涉及三个主要的化学反应及相应的设备（沸腾炉、转化器、吸收塔））．
①三个设备分别使反应物之间或冷热气体间进行了“对流”．请简单描述吸收塔中反应物之间是怎样对流的．
从接触室中出来的热气体SO2、O2、N2、SO3，在吸收塔的底部进入，从下向上运动；从吸收塔顶部喷洒冷的浓硫酸，从上向下运动；热气体SO3与冷的浓硫酸相对流动，进行热量交换．
②工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的．用化学方程式表示其反应原理．（只写出2个方程式即可）SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3、（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O．
（6）实验室可利用硫酸厂炉渣（主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等）制备聚铁和绿矾（FeSO4•7H2O），聚铁的化学式为[Fe2（OH）n（SO4）3-0.5n]m，制备过程如图所示，下列说法正确的是ABC．

A．炉渣中FeS与硫酸和氧气的反应的离子方程式为：4FeS+3O2+12H+═4Fe3++4S↓+6H2O
B．气体M的成分是SO2，通入双氧水得到硫酸，可循环使用
C．向溶液X中加入过量铁粉，充分反应后过滤得到溶液Y，再将溶液Y蒸发结晶即可得到绿矾
D．溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数，若其pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数偏大．

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