题目内容

7．氧、氢、碳、硫、氮及铁、铜等元素与生命活动密切相关，回答下列问题．
（1）氧元素存在多种同位素，基态18O的电子排布式为1s22s22p4，氢、碳、氧、硫四种元素的电负性由大到小的順序为O＞S＞C＞H．1H218O、2H216O的摩尔质量相等，化学性质几乎完全相同．
（2）三聚氰胺（）中六元钚结构与苯环类似，它与硝基苯的相对分子质量之差为3，其熔点为354℃，硝基苯的熔点是5.7℃．
①三聚氰胺中，环上与环外的氮原子杂化轨道类型分別为sp2、sp3．
②导致三聚氰胺与硝基苯熔点差异很大的根本原因是三聚氰胺中存在N-H键，分子间能写出氢键，导致熔点升高，硝基苯分子之间不能形成氢键，故熔点较低．
（3）Cu位于元素周期表的ds区，铜与氯可形成一种蒸气密度是相同条件下氢气密度的135倍的
化合物X，又知X可溶于水、乙醇、熔点498℃，则X的分子式为Cu2Cl2，其晶体类型是分子晶体，
X溶于盐酸中可形成H2[CuCl2]的酸，该酸中除普通的共价键外，还存在配位键．
（4）已知铁的单质有如图所示的两种常见堆积方式，其中属于面心立方最密堆积的是a（填a或b），按b方式堆积形成的单质，若Fe原子的半径为r pm，则密度为$\frac{21\sqrt{3}×1{0}^{30}}{4{r}^{3}{N}_{A}}$g/cm3．（列出算式即可）

分析 （1）18O原子互为电子数为8，根据能量最低原理书写核外电子排布式；非金属性越强的元素，其电负性越大；1H218O、2H216O的组成元素相同、分子结构相同，化学性质几乎完全相同；
（2）①三聚氰胺中，环上与环外的氮原子分别形成2个σ键、3个σ，均含有1对孤对电子，杂化轨道数目分别为3、4；
②三聚氰胺分子之间形成氢键，增大物质的熔点；
（3）Cu位于第四周期IB族，属于ds区元素；相同条件下气体的密度之比等于其相对分子质量之比，故X的相对分子质量为135×2=270，则X的分子式为Cu2Cl2，属于分子晶体，X溶于盐酸中可形成H2[CuCl2]的酸，该酸中除普通的共价键外，还存在配位键；
（4）由图可知，a为面心立方最密堆积，b为体心立方最密堆积；利于均摊法计算b晶胞中Fe原子数目，表示出晶胞质量，Fe原子的半径为r pm，而处于体对角线上原子相切，故晶胞棱长为$\frac{4r}{\sqrt{3}}$  pm，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算．

解答 解：（1）18O原子互为电子数为8，核外电子排布式为1s22s22p4；非金属性越强的元素，其电负性越大，故电负性O＞S＞C＞H；1H218O、2H216O的组成元素相同、分子结构相同，化学性质几乎完全相同，
故答案为：1s22s22p4；O＞S＞C＞H；几乎完全相同；
（2）①三聚氰胺中，环上与环外的氮原子分别形成2个σ键、3个σ，均含有1对孤对电子，杂化轨道数目分别为3、4，杂化轨道类型分別为sp2、sp3杂化，
故答案为：sp2、sp3；
②三聚氰胺中存在N-H键，分子间能写出氢键，导致熔点升高，硝基苯分子之间不能形成氢键，故熔点较低，
故答案为：三聚氰胺中存在N-H键，分子间能写出氢键，导致熔点升高，硝基苯分子之间不能形成氢键，故熔点较低；
（3）Cu位于第四周期IB族，属于ds区元素；相同条件下气体的密度之比等于其相对分子质量之比，故X的相对分子质量为135×2=270，则X的分子式为Cu2Cl2，属于分子晶体，X溶于盐酸中可形成H2[CuCl2]的酸，该酸中除普通的共价键外，还存在配位键，
故答案为：ds；Cu2Cl2；分子晶体；配位；
（4）由图可知，a为面心立方最密堆积，b为体心立方最密堆积，b晶胞中Fe原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，则晶胞质量为2×$\frac{56}{{N}_{A}}$g，Fe原子的半径为r pm，而处于体对角线上原子相切，故晶胞棱长为$\frac{4r}{\sqrt{3}}$ pm，故晶体的密度为2×$\frac{56}{{N}_{A}}$g÷（$\frac{4r}{\sqrt{3}}$×10-10 cm）3=$\frac{21\sqrt{3}×1{0}^{30}}{4{r}^{3}{N}_{A}}$g/cm3，
故答案为：a；$\frac{21\sqrt{3}×1{0}^{30}}{4{r}^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电负性、杂化方式、氢键、配合物、晶体类型与性质、晶胞计算等，是对物质结构主干知识的考查，需要学生具备扎实的基础，（4）中关键是明确晶胞棱长与原子半径关系．

练习册系列答案
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5．下列各组物质只用一种试剂就可以鉴别的是（　　）
A．甲烷、乙炔、乙烯、丙烯B．苯、甲苯、己烷
C．CH3CHO、CH3COOH、CH3CH2OHD．C6H5OH、C6H5C2H5、C6H6
6．在同温同压下，10ml某气态烃在50mLO2里充分燃烧，得到液态水和体积为35ml混合气体，该烃的分子式可能为（　　）
A．CH4B．C2H6C．C3H8D．C3H6
15．下列物质中：（填写序号）
①液氯 ②正丁烷 ③白磷 ④氯气⑤异丁烷 ⑥${\;}_{17}^{37}$Cl ⑦${\;}_{17}^{35}$Cl ⑧红磷．
（1）互为同分异构体的有②和⑤ （2）互为同素异形体的有③和⑧
（3）属于同位素的有⑥和⑦ （4）属于同一种物质的有①和④．
2．下列解释事实的方程式不正确的是（　　）
A．室温下，测得0.1 mol/L 的氨水的pH为11：NH3•H2O?NH4++OH-
B．酸性介质中KMnO4氧化H2O2：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++5O2↑+8H2O
C．向 NaAlO2溶液中通入过量CO2 制 Al（OH）3：CO2+AlO2-+2H20=HC03-+Al（OH）3↓
D．铅酸蓄电池在充电时的正极反应：PbO2+4H++SO42-+2e-═PbSO4+2H2O
12．为探究亚硫酸钠的热稳定性，某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热，并利用受热后的固体试样和如图所示的实验装置进行实验．请回答下列有关问题：

（1）查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解，且分解产物只有硫化钠和另外一种固体．如果加热温度低于600℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，在滴加稀盐酸的整个过程中HSO3-的物质的量浓度变化趋势为先逐渐增大，后逐渐减小；
（2）如果加热温度为700℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O；此时在B、C两装置中可能观察到的现象为B中品红溶液褪色，C中无明显变化（或答“B中无明显变化，C中产生黑色沉淀”）．
（3）在（2）中滴加足量盐酸后，烧瓶内除Cl-外，还存在另一种浓度较大的阴离子（X2-）．以下是检验阴离子（X2-）的两种实验方案，你认为合理的方案是乙（填“甲”或“乙”），请说明另一方案不合理的原因甲中先加入具有强氧化性的稀HNO3，它能将SO32-氧化成SO42-，不能判定是否生成SO42-；．
方案甲：取少量试样溶液于试管中，先加稀HNO3，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在．
方案乙：取少量试样溶液于试管中，先加稀盐酸，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在．
（4）写出Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式4Na2SO3$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na2S+3Na2SO4．
19．下列说法正确的是（　　）
A．煤中存在苯、二甲苯，工业上可由煤蒸馏获得
B．直馏汽油和裂化汽油中分别加入溴的四氯化碳溶液均能发生化学反应
C．石油的裂化、裂解和煤的干馏、气化都属于化学变化
D．石油裂解是生产乙烯的主要方法，乙烯和聚乙烯均能使溴水发生反应而褪色
16．下列每组物质中含有的化学键类型相同的是（　　）
A．NaCl  HCl  H2O  NaOHB．Cl2Na2S  HCl  CO2
C．HBr   CCl4H2O   CO2D．Na2O2H2O2H2O  O2
17．X、Y、Z、Q、R、T分别代表原子序数依次增大的短周期元素．X、Y、Z同周期且相邻，都是蛋白质的组成元素；X、T同族，Q与R原子的最外层电子数之和与T原子的最外层电子数相等．U是d区元素，U2+的核外最高能级有2对成对电子，M为第四周期ds区元素，且有未成对电子．请回答下列问题：
（1）Q原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1．
（2）XZ2的分子中σ键与π键数目之比为1：1，YZ2-离子的VSEPR模型名称是平面三角形．
（3）Q、R、T的单质形成的晶体中，熔点由高到低的顺序是Si＞Al＞Na（填化学式），既能与强酸反应，又能与强碱反应的物质晶体类型是金属晶体．
（4）通常情况下，U2+的溶液很稳定，它与YH3形成的配位数为6的配离子却不稳定，在空气中易被氧化为[U（YH3）6]3+，该反应的离子方程式是4[Co（NH3）6]2++O2+2H2O═4[Co（NH3）6]3++4OH-．
（5）已知高温下MZ→M2Z+Z2，从M原子价层电子结构变化角度来看，能生成M2Z的原因是CuO中铜的价电子排布式为3d9，Cu2O中Cu的价电子排布式为3d10，后者处于全满稳定状态，前者不是，故高温时能生成Cu2O；．
（6）应用划痕法将棱锥形金刚钻针刻划所试矿物的表面而发生划痕，表示矿物硬度的一种标准称为莫氏硬度，用测得的划痕的深度分十级来表示硬度，金刚石硬度为10，XT的硬度为9.5，其晶胞结构与金刚石相似；其体心为T，其它为X，则在晶体中，每个X原子周围最近的X原子数目为12个；若晶胞的边长为apm，则XT的密度表达式为$\frac{4×40}{（a×1{0}^{-10}）^{3}×{N}_{A}}$g/cm3．

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