铜.镓.硒.硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料．请回答:(1)基态铜原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1,从铜原子价层电子结构变化角度来看.高温时CuO与Cu2O的稳定性是CuO＜Cu2O(填写“＞ .“= 或“＜ )．(2)硒.硅均能与氢元素形成气态氢化物.则它们形成的组成最简单的氢化物中.分子构型分� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

2．

铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料．请回答：
（1）基态铜原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；从铜原子价层电子结构变化角度来看，高温时CuO与Cu₂O的稳定性是CuO＜Cu₂O（填写“＞”、“=”或“＜”）．
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则它们形成的组成最简单的氢化物中，分子构型分别为V形、正四面体，若“Si-H”中共用电子对偏向氢元素，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si（填写“＞”、“＜”）．
（3）SeO₂常温下白色晶体，熔点为340～350℃，315℃时升华，则SeO₂固体的晶体类型为分子晶体；SeO₂分子中Se原子的杂化类型为sp²．
（4）镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，该元素都具有缺电子性（价电子数少于价层轨道数），其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物，如BF₃能与NH₃反应生成BF₃•NH₃，BF₃•NH₃的结构简式可表示为

．
（5）金刚砂（SiC）的晶胞结构如图所示：则在SiC中，每个C原子周围紧邻的C原子数目为12个；若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{N}_{A}}$g/cm³．

分析（1）根据元素符号，判断元素原子的核外电子数，再根据核外电子排布规律来写；Cu⁺的核外有28个电子，根据构造原理书写其基态离子核外电子排布式，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定；
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H₂Se，SiH₄，其分子结构分别与H₂O，CH₄相似；若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价；
（3）根据分子晶体的熔、沸点低；根据价层电子对互斥理论确定杂化类型；
（4）镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，提供空轨道的原子和提供孤电子对的原子之间形成配位键；
（5）每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，据此判断每个C原子周围最近的C原子数目；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，根据ρ=$\frac{m}{V}$计算其密度．

解答解：（1）Cu元素为29号元素，原子核外有29个电子，所以核外电子排布式为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；CuO中铜的价层电子排布为3d⁹4s⁰，Cu₂O中铜的价层电子排布为3d¹⁰，3d¹⁰为稳定结构，所以在高温时，能生成Cu₂O，即稳定性是CuO＜Cu₂O，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或[Ar]3d¹⁰4s¹；＜；
（2）硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物分别为H₂Se，SiH₄，其分子结构分别V形，正四面体；若“Si-H”中键合电子偏向氢原子，说明硅显正价，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，硒显负价，所以硒与硅的电负性相对大小为Se＞Si，
故答案为：V形、正四面体；＞；
（3）SeO₂常温下白色晶体，熔、沸点低，为分子晶体；二氧化硒分子中价层电子对=2+$\frac{1}{2}$（6-2×2）=3，Se原子的杂化类型为sp²，且含有一个孤电子对，所以属于V形，
故答案为：分子晶体；sp²；
（4）镓元素在元素周期表中的位置是第四周期第ⅢA族，BF₃•NH₃中B原子含有3个σ 键和1个配位键，所以其价层电子数是4，B原子采取sp³杂化，该化合物中，B原子提供空轨道的原子、N原子提供孤电子对，B、N原子之间形成配位键，其结构简式可表示为，
故答案为：第四周期第ⅢA族；；
（5）每个碳原子连接4个硅原子，每个硅原子又连接其它3个碳原子，所以每个C原子周围最近的C原子数目为3×4=12；该晶胞中C原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，Si原子个数为4，晶胞边长=a×10^-10cm，体积V=（a×10^-10cm）³，ρ=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{40×4}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm³=$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{N}_{A}}$g•cm³；
故答案为：12；$\frac{1.6×1{0}^{32}}{{N}_{A}}$．

点评本题考查物质结构和性质，涉及晶胞计算、原子杂化判断、原子核外电子排布式的书写等知识点，难点是晶胞计算，题目难度较大．

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13．一般情况下，较强的氧化剂[如MnO₂、KMnO₄、KClO₃、K₂Cr₂O₇、Ca（ClO）₂等]氧化浓盐酸时有如下反应规律：
氧化剂+浓盐酸→金属氧化物+水+氯气
现将a g漂白精（过量）放入b Lcmol•L^-1的浓盐酸中反应，欲测定盐酸被漂白精氧化的最低浓度d，需要测定反应生成Cl₂的质量m或体积V．

（1）从图中选择正确且必要的仪器，装配成测量Cl₂的装置（不含Cl₂的发生装置）
①测定Cl₂的质量时各仪器的连接顺序为a，b，c，d，e．
②测定Cl₂的体积时可选择的仪器有D、E（填编号）．
（2）两种测量Cl₂的方法从操作上选择，哪一种更简便？答：测体积较方便．
（3）若选择测量Cl₂体积，则读数时应注意：①将气体冷却至室温，②将量筒和集气瓶中液面调节至相平，③视线与液面相平．
（4）若选择测量Cl₂的质量时结果测出的值偏大，则可能的原因是：①气体未净化，②碱石灰吸收了空气中的水或CO₂（写出两点即可）

10．

对于密闭容器中的反应：N₂（g）+3H₂（g）?2NH₃（g），在673K、30MPa下，n（NH₃）和n（H₂）随时间的变化关系如下图所示，下列说法正确的是（　　）

	A．	点a的正反应速率比点b的大
	B．	点c处反应达到平衡
	C．	点d （t₁时刻）和点e （t₂时刻）处n（N₂）不一样
	D．	若开始充入1mol N₂及足量H₂，提供适当条件，可得2mol NH₃

17．设N_A为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）

	A．	64gCu被氧化，失去的电子数一定为2N_A
	B．	室温下，pH=13的氨水中，由水电离的OH^-数为0.1N_A
	C．	在标准状况下，22.4LC₄H₁₀中共价键数目为13N_A
	D．	200mL1mol/LFe₂ （ SO₄）₃ 溶液中，SO₄^2-离子数是0.3N_A

7．

某研究性学习小组设计了一组实验验证元素周期律．
（Ⅰ）甲同学在a、b、c三只烧杯里分别加入50mL水，再分别滴加几滴酚酞溶液，依次加入大小相近的锂、钠、钾块，观察现象．甲同学设计实验的目的是比较锂、钠、钾的金属性强弱；反应最剧烈的是c．
（Ⅱ）乙同学设计实验验证非金属元素的非金属性越强，对应的最高价含氧酸的酸性就越强．他设计了如图装置以验证氮、碳、硅元素的非金属性强弱．
乙同学设计的实验可直接证明三种酸的酸性强弱，已知A是强酸，可与铜反应；B是块状固体；打开分液漏斗的活塞后，可看到有大量气泡D产生；烧杯中可观察到白色沉淀C生成．
（1）写出下列物质的化学式：AHNO₃、CNa₂SiO₃、DCO₂．
（2）写出烧杯中发生反应的离子方程式：CO₂+SiO₃^2-+H₂O═H₂SiO₃↓+CO₃^2-．
（3）碳、氮、硅三种元素的非金属性由强到弱顺序为N＞C＞Si．
（4）丙同学认为乙同学设计的实验不够严谨，应该在B和C之间增加一个洗气装置，该装置中应盛放饱和NaHCO₃（填试剂）．

14．下列相关实验能达到预期目的是（　　）

	相关实验	预期目的
A	相同温度下，将等质量的大理石块、大理石粉末分别加入等体积、等浓度的盐酸和醋酸中，观察气泡产生的快慢	验证固体接触面积对化学反应速率的影响
B	可逆反应FeCl₃（aq）+3KSCN（aq）?Fe（SCN）₃（aq）+3KCl（aq）建立平衡后，在其它条件不变时，加入KCl固体，观察体系颜色的变化	验证浓度对化学平衡的影响
C	室温下，向BaSO₄悬浊液中加入饱和Na₂CO₃溶液，过滤后，再向沉淀中加入盐酸，沉淀部分溶解	验证BaSO₄和BaCO₃的K_sp的相对大小
D	相同温度下，两支试管中装有等体积、等浓度的H₂O₂溶液，向其中分别加入少量FeCl₃固体和少量的MnO₂固体	验证不同催化剂对H₂O₂分解速率的影响

11．乙二酸（HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄）俗称草酸，在100℃开始升华，157℃时开始分解．
（1）探究草酸的酸性
①已知：25℃H₂C₂O₄ 的电离常数 K₁=5.4×10^?2，K₂=5.4×10^?5；H₂CO₃的电离常数 K₁=4.5×10^?7，K₂=4.7×10^?11则下列化学方程式正确的是B（填选项序号，下同）
A．H₂C₂O₄+CO₃^2?=HCO₃^?+HC₂O₄^?
B．HC₂O₄^?+CO₃^2?=HCO₃^?+C₂O₄^2?
C．H₂O+CO₂+C₂O₄^2?=HC₂O₄^?+HCO₃^?
D．C₂O₄^2?+CO₂+H₂O=H₂C₂O₄+CO₃^2?
②向1L 0.02mol/L H₂C₂O₄溶液中滴加1L 0.01mol/L NaOH溶液．混合溶液中c（H⁺）＞c（OH^-），下列说法中正确的是B．
A．c（H₂C₂O₄）＞c（HC₂O₄^?）
B．c（Na⁺）+c（H⁺）=2c（C₂O₄^2?）+c（HC₂O₄^?）+c（OH^-）
C．c（OH^-）=c（H⁺）+2c（H₂C₂O₄）+c（HC₂O₄^?）
D．c（H₂C₂O₄）+c（C₂O₄^2?）+c（HC₂O₄^?）=0.02mol/L
（2）用酸性KMnO₄溶液滴定含杂质的Na₂C₂O₄样品（已知杂质不与KMnO₄和H₂SO₄溶液反应）．
实验步骤：
准确称取1g样品Na₂C₂O₄固体，配成100mL溶液，取出20.00mL于锥形瓶中．再向瓶中加入足量稀H₂SO₄溶液，用0.016mol/L高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液25.00mL．
（已知：5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O）
①高锰酸钾溶液应装在酸式滴定管中．（填“酸式”或“碱式”）
②滴定至终点时的实验现象是：无色变为紫色（紫红色），且半分钟内不褪色．
③下列操作可能使测量结果偏高的是B；；
A．盛装的Na₂C₂O₄的滴定管没润洗
B．盛装高锰酸钾溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
C．读数时滴定前仰视，滴定后俯视
D．锥形瓶中残留少量水
④计算样品中Na₂C₂O₄的纯度67%．

12．

如图，A为直流电源，B为浸透饱和氯化钠溶液和酚酞试液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色，请填空：
①电源A上的a为正极（填正或负）；
②滤纸B上发生的总化学方程式为：2NaCl+2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2NaOH+Cl₂↑+H₂↑
③欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，则电极e上发生的反应为：Zn-2e^-=Zn²⁺；Zn²⁺+2e^-=Zn，电极f上发生的反应为：Zn²⁺+2e^-=Zn，C槽中盛放的电镀液可以是ZnSO₄、Zn（NO₃）₂溶液．
（4）向50ml0.018mol/L的AgNO₃溶液中加入50m10.020mol/L的盐酸生成AgCl沉淀．已知该温度下AgCl的Ksp=1.0×10^-10，忽略溶液的体积变化，请计算：
①完全沉淀后，溶液中c（Ag⁺）=1.2×10^-7 mol•L^-1mol/L，溶液的pH=2．
②如果向完全沉淀后的溶液中继续加入50ml 0.001mol/L的盐酸，无（填有或无）白色沉淀生成．

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