题目内容

8．A、B、X、Y、Z是前四周期的常见元素，原子序数依次增大，A可形成自然界硬度最大的单质；B与A同周期，核外有三个未成对电子；X原子的第一电离能至第四电离能分别是：I1=578kJ/mol，I2=1817kJ/mol，I3=2745kJ/mol，I4=11575kJ/mol；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质；Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34，请回答：
（1）AY2是常用的溶剂，是非极性分子分子（填极性或非极性），分子中存在2个σ键．
（2）X与NaOH溶液反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑．
（3）超高导热绝缘耐高温纳米XB的晶体与金刚石类似，是原子晶体．
（4）X、氧、B元素的电负性由大到小的顺序为O＞N＞Al（用元素符号作答）．
（5）Z的基态原子核外电子排布式为[Ar]3d104s1．
（6）元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：Z十HCl十O2═ZCl十HO2，HO2（超氧酸）不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性．下列说法或表示不正确的是③：
①氧化剂是O2②HO2在碱中不能稳定存在
③氧化产物是HO2，④1molZ参加反应有1mol电子发生转移
（7）Z的晶胞结构如图，其密度为9.00g/cm3，则晶胞边长为$\root{3}{4.72×1{0}^{-23}}$．
（8）ZYO4常作电镀液，其中Y原子的杂化轨道类型是sp3杂化．

分析 A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为63、中子数为34，则质子数=63-34=29，故Z为Cu元素，据此进行解答．

解答 解：A元素可形成自然界硬度最大的单质，该单质为金刚石，则A为C元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，则B为N元素；根据X原子的第一电离能至第四电离可知，X原子的第四电离能剧增，则X表现+3价，所以X为Al元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则Y为S元素；Z的一种同位素的质量数为63、中子数为34，则质子数=63-34=29，故Z为Cu元素，
（1）AY2化学式是CS2，其结构式为S=C=S，为直线型结构，属于非极性分子，其分子中每个双键中含有1个σ键，所以CS2分子存在2个σ键，
故答案为：非极性分子；2；
（2）X是Al元素，铝与NaOH溶液反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑（或2Al+2OH-+6H2O=2Al（OH）4+3H2），故答案为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；
（3）XB是CN，晶体与金刚石类似，属于原子晶体，故答案为：原子；
（4）非金属性越强，电负性越强，Al、O、N元素的电负性与非金属性一致，则三种元素电负性大到小顺序为：O＞N＞Al，故答案为：O＞N＞Al；
（5）Z为29号Cu元素，根据构造原理，其基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d104s1或1s22s2 3S23p63d104s1，故答案为：[Ar]3d104s1；?
（6）①O2中氧元素的化合价是0价，HO2中氧元素的化合价是-0.5价，化合价降低作氧化剂，故①正确；?
②HO2为超氧酸，应具有酸性，可与碱反应，故HO2在碱中不能稳定存在，故②正确；
③还原产物是HO2，故③错误；
④1molCu参加反应生成+1价铜离子，有1mol电子发生转移，故④正确，
根据以上分析可知，不正确的为③，
故答案为：③；
（7）Z为Cu元素，铜原子位于顶点和面心，每个晶胞中含有铜原子的数目为：8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，晶胞中含有4个铜原子，则晶胞的质量为：$\frac{64×4}{{N}_{A}}$g，设该晶胞的边长为xcm，则该晶胞体积为：x3cm3，其密度为：ρ=$\frac{\frac{64×4}{{N}_{A}}g}{{x}^{3}c{m}^{3}}$=9.00g/cm3，整理可得x=$\root{3}{4.72×1{0}^{-23}}$，故答案为：$\root{3}{4.72×1{0}^{-23}}$；
（8）SO42-离子的中心原子S的价层电子对为：$\frac{6+2}{2}$=4，孤电子对数为：$\frac{6+2-2×4}{2}$=0，故其空间结构为正四面体，S原子杂化方式为sp3，故答案为：sp3杂化．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用、晶胞的计算，题目难度较大，根据题干信息正确推断各元素名称为解答关键，（7）中涉及关晶胞的计算，为难点、易错点，需要积累解答方法与技巧．

练习册系列答案
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18．下列有关惰性电极电解AgNO3溶液一段时间后的说法，正确的是（　　）
A．电解过程中阴极质量不变
B．电解过程中溶液的pH不断升高
C．此时向溶液中加入适量的Ag2O固体可使溶液恢复电解前的状况
D．电解后两极产生的气体体积比为2：1
19．水的摩尔质量和1mol水的质量分别是（　　）
A．18，18B．18g，18gC．18g/mol，18gD．18g，18g/mol
16．如图所示装置中，可观察到电流表指针偏转；M棒变粗，N棒变细，由此判断下表所列M、N、P物质，其中可以成立的是 （　　）
选项MNP
A锌铜稀硫酸溶液
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C银锌硝酸银溶液
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A．AB．BC．CD．D
3．运用化学原理知识研究化学对于人类的生产生活、科研意义重大．
（1）工业上以黄铜矿（主要成分：CuFeS2，其中S为-2价）为原料，采用火法熔炼工艺生产粗铜．CuFeS2中Fe的化合价为+2，熔炼过程中所得炉渣的主要成分有FeO、Fe2O3、SiO2，Al2O3等，若要利用炉渣制取铁红，下列实验操作不需要的是C（填写字母代号）．
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（2）Mg（OH）2是水垢的主要成分之一，用氯化铵溶液浸泡：可以溶解Mg（OH）2，请结合沉淀溶解平衡移动原理解释其原因溶液中存在Mg（OH）2（s）?Mg2+（aq）+2OH-（aq），加入氯化铵溶液浸泡时，发生NH4++OH-=NH3•H2O，平衡右移，促进Mg（OH）2的溶解．
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（4）Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂．电解法制备Na2FeO4的装置如图所示：
请根据图示回答：电解过程的化学方程式为Fe+2OH-+2H2O $\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$FeO42-+3H2↑；电路中每通过0.6mol电子在Ni电极上产生的气体在标况下的体积为6.72L．
13．下列有关氮元素及其化合物的表示正确的是（　　）
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20．化学用语是学习化学的重要工具，下列表示物质变化的化学用语中正确的是（　　）
A．电解饱和食盐水时，阳极的电极反应式为：2Cl--2e-═Cl2↑
B．氢氧燃料电池的负极反应式：O2+4H++4e-═2H2O
C．粗铜精炼时，与电源正极相连是纯铜，电极反应式为Cu-2e-═Cu2+
D．钢铁发生电化学腐蚀的正极反应式：Fe-2e-═Fe2+
17．如图，p、q为直流电源的两极，A由+2价金属单质X制成，B、C、D为铂电极，接通电源，金属X沉积于B极，同时C、D极上均产生气泡，试回答：
（1）p为正极，C试管里收集到氧气；
（2）C极的电极方程式是4OH--4e-=O2↑+2H2O．
（3）当反应进行一段时间后，A、B电极附近溶液的pH不变 （填“增大”“减小”或“不变”）．
（4）当电路中通过0.004mol电子时，B电极上沉积金属X为0.128g，则此金属的摩尔质量为64 g/mol．
18．卤素是最活泼的一族非金属，下列关于卤族元素的说法正确的是（　　）
A．卤素单质的最外层电子数都是7
B．卤素单质与H2化合的容易程度为F2＜Cl2＜Br2＜I2
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D．从F到I，元素非金属性依次减弱，则其最高价氧化物的水化物的酸依次减弱

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