现有A.B.C.D.E.F原子序数依次增大的六种元素.它们均位于元素周期表有前四周期.A与B位于不同周期且B元素的原子含有3个能级.B元素原子的每个能级所含的电子数相同,D的原子核外有8个运动状态不同的电子,E元素与F元素处于同一周期相邻的族.它们的原子序数相差3.且E元素的基态原子有4个未成对电子．请回答下列问题:(1)B.C.D三种元素的第一电离能由低到� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

18．

现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们均位于元素周期表有前四周期，A与B位于不同周期且B元素的原子含有3个能级，B元素原子的每个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子．请回答下列问题：
（1）B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的顺序为C＜O＜N（用元素符号表示）．
（2）写出化合物BD的一种等电子体的化学式：N₂．
（3）ED的熔点比E₂D₃的熔点低（填“高”或“低”），原因是Fe²⁺离子半径比Fe³⁺离子半径大，所带电荷少，故FeO晶格能比Fe₂O₃小．
（4）①F原子的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹．向FSO₄溶液中通入过量CA₂，可生成[F（CA₃）₄]SO₄，F配位数为4．
②某化合物与F（I）（I表示化合价为+1）结合形成图甲所示的离子，该离子中碳原子的杂化方式有sp²、sp³．
（5）B单质的一种同素异形体的晶胞如图乙所示，若晶体的密度为ρg•cm^-3，阿伏加德罗常数为N_A，则晶胞的边长为$\root{3}{\frac{96}{ρ{N}_{A}}}$cm．

分析 A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期．B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则B为C元素；A与B位于不同周期，则A为H元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，则D为O元素；C原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，应处于Ⅷ族及相邻的族，E元素的基态原子有4个未成对电子，外围电子排布为3d⁶4s²，则E为Fe，故F为Cu，据此解答．

解答解：A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期．B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则B为C元素；A与B位于不同周期，则A为H元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，则D为O元素；C原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，应处于Ⅷ族及相邻的族，E元素的基态原子有4个未成对电子，外围电子排布为3d⁶4s²，则E为Fe，故F为Cu．
（1）C、N、O同周期，随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p能级容纳3个电子，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，故第一电离能：C＜O＜N，
故答案为：C＜O＜N；
（2）原子数目相等、价电子总数也相等的微粒核外等电子体，BD为CO，与其互为等电子体的物质为N₂等，
故答案为：N₂；
（3）Fe²⁺离子半径比Fe³⁺离子半径大，所带电荷少，故FeO晶格能比Fe₂O₃小，FeO的熔点比Fe₂O₃低，
故答案为：低；Fe²⁺离子半径比Fe³⁺离子半径大，所带电荷少，FeO晶格能比Fe₂O₃小；
（4）①F为Cu，原子的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，向CuSO₄溶液中通入过量的NH₃可生成[Cu（NH₃）₄]²⁺，再加入乙醇，会析出深蓝色晶体，其化学式为[Cu（NH₃）₄]SO₄•H₂O，其配位数为4，
故答案为：3d¹⁰4s¹；4；
②杂环上的碳原子含有3个σ键，没有孤对电子，采用sp²杂化，亚甲基上碳原子含有4个共价单键，采用sp³杂化，
故答案为：sp²、sp³；
（5）晶胞中C原子数目=4+6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=8，晶胞质量=8×$\frac{12}{{N}_{A}}$g，若晶体的密度为ρg/cm³，则
晶胞体积=8×$\frac{12}{{N}_{A}}$g÷ρg/cm³=$\frac{96}{ρ{N}_{A}}$cm³，则晶胞棱长=$\root{3}{\frac{96}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案为：$\root{3}{\frac{96}{ρ{N}_{A}}}$．

点评本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、电离能、等电子体、晶体类型与性质、配合物、杂化理论、晶胞计算等，理解掌握均摊法进行晶胞有关计算，难度中等．

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实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg	反应快慢：Mg＞Al＞Fe	反应物的性质越活泼，反应速率越快

（1）该同学的实验目的是探究反应物本身的性质对反应速率的影响；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是温度相同．
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5mol/L及2mol/L的足量稀H₂SO₄反应，通过测定和比较同时间内产生氢气的体积可以说明浓度对化学反应速率的影响．

实验二：已知2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在开始一段时间内，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快．
（1）针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是Mn²⁺的催化作用的影响．
（2）若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入B．
A．硫酸钾 B．硫酸锰 C．氯化锰 D．水．

9．有一瓶溶液，其中可能含有H⁺、K⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、SO₄^2-、CO₃^2-、AlO₂^-和Cl^-．取该溶液进行了以下实验：
（1）用pH试纸检验，发现溶液显酸性；
（2）取部分溶液，加入NaOH 溶液使溶液从酸性变为碱性，此过程中均无沉淀生成；
（3）取部分上述碱性溶液，加Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成；
（4）将（2）得到的碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；
根据上述实验事实，可知原溶液中肯定含有的离子是H⁺、Ba²⁺、NH₄⁺、Al³⁺、Cl^-；肯定没有的离子是SO₄^2-、CO₃^2-、AlO₂^-；还不能确定是否含有的离子是K⁺，如何确定该离子是否存在焰色反应．

6．

模拟植物的光合作用，利用太阳能将H₂O和CO₂化合生成二甲醚（CH₃OCH₃），装置如图所示，下列说法错误的是（　　）

	A．	H⁺由交换膜右侧向左侧迁移
	B．	催化剂a表面发生的反应是2CO₂+12e^-+12H⁺═CH₃OCH₃+3H₂O
	C．	该过程是太阳能转化为化学能的过程
	D．	消耗CO₂与生成O₂体积比为1：1

13．氰化钠（NaCN）是一种重要的化工原料，用于化学合成、电镀、冶金等方面．
（1）电镀厂电镀银时需要降低镀层金属的沉积速度，使镀层更加致密，电解液使用Na[Ag（CN）₂]，请写出电解时阴极的电极反应式[Ag（CN）₂]^-+e^-=Ag+2CN^-；已知：Na[Ag（CN）₂]•（aq）?Ag•（aq）+2CN•（aq）K?1.3×10^-21，请解释工业电镀中使用氰离子（CN⁺）的原因Ag⁺和CN^-可以结合成稳定的络合物，可以控制银离子浓度，使镀层致密．
（2）NaCN有剧毒，含氰废水需经无害化处理后才能排放，某电镀厂含氰废水的一种工业处理流程如下：

已知：BCNO的结构式是：H-O-C≡N；
氢氰酸是一种无色、剧毒、有挥发性的弱酸．
回答下列问题：
①CN⁺中两原子均为8电子稳定结构，请写出CN^-的电子式

；
②氰化钠遇水会产生剧毒氢氰酸，请写出相应的离子方程式CN^-+H₂O?HCN+OH^-．
③氧化池中氰化物的降解分两步进行，第一步：CN^-被氯气氧化池低毒的CNO^-，相应的离子方程式为：CN^-+Cl₂+2OH^-═CNO^-+2Cl^-+H₂O；
第二步：CNO^-被过滤氯气氧化成无毒的两种气体，写出相应的离子方程式2CNO^-+3Cl₂+4OH^-=N₂↑+CO₂↑+6Cl^-+2H₂O．
④贮水池中废水须先经碱化后再进行氧化的原因防止生成HCN．

3．DAP是电器和仪表部件中常用的一种合成高分子化合物，它的结构简式为：

则合成此高分子的单体可能是（　　）
①乙烯CH₂=CH₂ ②丙烯CH₃CH=CH₂③丙烯醇HOCH₂CH=CH₂④邻苯二甲酸

10．化学与环境和能源密切相关．下列说法不正确的是（　　）

	A．	氢氧燃枓电池、铅蓄电池、硅太阳能电池都利用了原电池原理
	B．	新能源汽车的推广与使用有助于减少光化学烟雾的产生
	C．	为防止重金属等污染土壤和水体，废电池应回收综合利用
	D．	用可降解的“玉米塑料”制作一次性饭盒，能减少“白色污染”

7．下列说法正确的是（　　）

	A．	苯酚、甲醛通过加聚反应可制得酚醛树脂
	B．	75%的酒精可使蛋白质变性从而起到消毒作用
	C．	纤维素在人体内可水解成葡萄糖，供人体组织的营养需要
	D．	天然植物油常温下一般呈液态，难溶于水，有恒定的熔点、沸点

8．如图1所示是实验室中制取气体的一种简易装置．
（1）请简述检验它的气密性的方法关闭止水夹，从左管处加水，使U形管两端形成液面差，一段时间后，液面差没有变化，说明气密性良好．
（2）利用如图1所示装置可以制取（填反应物状况及发生反应是否需要的条件）不溶于水的块状固体、不需要加热而反应生成的气体．
某同学设计如图2所示装置，用粗铁粒与16.9%稀硝酸反应制取NO气体并探究产物中铁的价态．请回答有关问题．

（3）已知16.9%稀硝酸的密度为1.10g/cm³，则其物质的量浓度为2.95mol/L（计算结果保留两位小数）．用若用63%的硝酸配制16.9%稀硝酸500mL，所需的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和量筒．
（4）当打开止水夹a、关闭止水夹b时，A装置的干燥管中观察到的现象是有红棕色气体出现．B装置烧杯中液体的作用是吸收NO₂．当A装置中气体几乎无色时，打开止水夹b，关闭止水夹a，可用C装置收集NO气体．
（5）已知下列反应可以发生：Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH$\stackrel{高温}{→}$2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，而A装置中的稀硝酸即使换成浓硝酸，也不能生成+6价的铁的化合物，其原因是d．
a．HNO₃的氧化性比KNO₃弱 b．反应的温度不够
c．HNO₃的热稳定性比KNO₃差 d．FeO₄^2-不能存在于酸性溶液中
（6）现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol/LKSCN溶液、0.2mol/L酸性KMnO₄溶液、0.1mol/LKI溶液、氯水等．请设计一个简单实验，探究A装置烧杯里完全反应后含铁可能的价态，填写下列实验报告：

实验步骤	操作	现象与结论
第一步	取少量液体装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液．
第二步		若溶液紫色褪去，则说明含有Fe²⁺；若无明显变化，则说明不含Fe²⁺．

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