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5．已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素．A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，B的电负性大于C，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，F的基态原子中有4个未成对电子．
（1）基态的F3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5．
（2）B的气态氢化物在水中的溶解度远大于A、C的气态氢化物，原因是NH3与H2O分子间存在氢键．
（3）化合物FD3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，它的晶体类型是分子晶体；化合物ECAB中的阴离子与AC2互为等电子体，该阴离子的电子式是．
（4）化合物EF[F（AB）6]是一种蓝色晶体，右图表示其晶胞的$\frac{1}{8}$（E+未画出）．该蓝色晶体的一个晶胞中E+的个数为4．
（5）化合物ECAB与足量的浓硝酸混合加热，气体产物有三种，其中一种呈红棕色；另两种均为无色，且这两种气体都能参与大气循环，其分子均为非极性分子．写出该反应的离子方程式2SCN-+20 H++22 NO3-=2SO42-+2CO2↑+N2↑+22NO2↑+10H2O．

分析 A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素；A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，则A是C元素，C是S元素，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，E是K元素，D的原子序数介于S与K元素之间，故D为Cl元素，B的电负性大于C，且B的原子序数小于C，属于不同主族，所以B是N元素；F位于第四周期，基态原子中有4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，则F是Fe元素，据此解答．
（1）根据核外电子排布规律书写基态的Fe3+核外电子排布式；
（2）与水之间形成氢键，增大物质的溶解性；
（3）化合物FeCl3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，熔沸点低，属于分子晶体；KSCN中的阴离子与CS2互为等电子体，结构相似；
（4）根据均摊法计算，该$\frac{1}{8}$晶胞中含有Fe2+、Fe3+、CN-数目，根据化合价代数和为0计算$\frac{1}{8}$晶胞中含有K+数目，进而计算一个晶胞中K+的个数；
（5）化合物KSCN与足量的浓硝酸混合加热，气体产物有三种，其中一种呈红棕色为NO2，另两种均为无色，且这两种气体都能参与大气循环，其分子均为非极性分子，分别为CO2、N2，还生成硫酸盐．

解答 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素；A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，则A是C元素，C是S元素，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，E是K元素，D的原子序数介于S与K元素之间，故D为Cl元素，B的电负性大于C，且B的原子序数小于C，属于不同主族，所以B是N元素；F位于第四周期，基态原子中有4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，则F是Fe元素．
（1）基态的Fe3+核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d5，故答案为：1s22s22p63s23p63d5；
（2）B的气态氢化物为NH3，A、C的气态氢化物分别为CH4、H2S，NH3与H2O分子间存在氢键，而CH4、H2S不能与水分子形成氢键，故NH3在水中的溶解度远大于CH4、H2S，
故答案为：NH3与H2O分子间存在氢键；
（3）化合物FeCl3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，熔沸点低，属于分子晶体，化合物KSCN中的阴离子与CS2互为等电子体，该阴离子的电子式是，
故答案为：分子晶体；；
（4）该$\frac{1}{8}$晶胞中含有Fe2+：4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；含Fe3+：4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；含CN-：12×$\frac{1}{4}$=3．根据化合价代数和为0的原则，该$\frac{1}{8}$晶胞中含有K+：3-（$\frac{1}{2}$×2+$\frac{1}{2}$×3）=$\frac{1}{2}$，则一个晶胞中K+的个数为$\frac{1}{2}$×8=4，
故答案为：4；
（5）化合物KSCN与足量的浓硝酸混合加热，气体产物有三种，其中一种呈红棕色为NO2，另两种均为无色，且这两种气体都能参与大气循环，其分子均为非极性分子，分别为CO2、N2，还生成硫酸盐，故该反应的离子方程式：2SCN-+20 H++22 NO3-=2SO42-+2CO2↑+N2↑+22NO2↑+10H2O，
故答案为：2SCN-+20 H++22 NO3-=2SO42-+2CO2↑+N2↑+22NO2↑+10H2O．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、氢键、晶体类型与性质、等电子体、配合物、晶胞计算等，（4）中注意利用均摊法进行计算，难度中等．

练习册系列答案
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15．钠硫电池以熔融金属Na、熔融S和多硫化钠（Na2SX）分别作为两个电极的反应物，多孔固体Al2O3陶瓷（可传导Na+）为电解质，其原理如图所示：Na2SX$?_{放电}^{充电}$2Na+xS  （3＜x＜5）
物质NaSAl2O3
熔点/℃97.81152050
沸点/℃892444.62980
（1）根据表数据，判断该电池工作的适宜温度应为C（填字母序号）．
A．100℃以下    B．100℃～300℃C．300℃～350℃D．350℃～2050℃
（2）关于钠硫电池，下列说法正确的是ACD（填字母序号）．
A．放电时，电极A为负极
B．放电时，Na+的移动方向为从B到A
C．放电时，负极反应式为 2Na-2e-=2Na+
D．充电时电极B的电极反应式为SX2--2e-=xS
（3）25℃时，若用钠硫电池作为电源电解200mL 0.2mol/L NaCl溶液，当溶液的pH变为l3时，电路中通过的电子的物质的量为0.02mol，两极的反应物的质量差为0.92g．（假设电解前两极的反应物的质量相等且忽略体积变化）
16．氮的化合物在农业、国防工业、航天工业等领域有广泛的用途．
（1）航天工业中常用N2H4做高能燃料，N2O4作氧化剂．已知N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H=+180.7kJ•mol-1
2NO（g）+O2（g）=2NO2（g）△H=-113.0kJ•mol-1
N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-534.0kJ•mol-1
2NO2（g）?N2O4（g）△H=-52.7kJ•mol-1
N2H4（g）和N2O4（g）反应生成一种气态的10e-分子，还有一种极稳定的单质，写出反应的热化学方程式：2N2H4（g）+N2O4（g）?3N2（g）+4H2O（g）△H=-1083.0kJ•mol-1
（2）工业合成氨对人类社会的发展意义重大，在实验室中常用N2和H2在一定条件下进行合成氨的相关研究．T℃时，向容积为3L的密闭容器中，投入4mol N2和9mol H2，10min达到化学平衡状态，平衡时NH3的物质的量为2mol，则0～10min内H2的平均速率v（H2）=0.1mol/（L．min），平衡时N2的转化率α（N2）=25%．若再增加氢气浓度，该反应的平衡常数将不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）氨水是一种常用的沉淀剂和中和剂．
①已知25℃时，几种难溶电解质的溶度积如下表所示：
氢氧化物Cu（OH）2Fe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2
Ksp2.2×10-204.0×10-388.0×10-161.8×10-11
向Cu2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+浓度都为0.01mol•L-1的溶液中逐滴滴加稀氨水，产生沉淀的先后顺序为Fe（OH）3、Cu（OH）2、Fe（OH）2、Mg（OH）2（用化学式表示）．
②25℃时，将amol/L的氨水与b mol/L盐酸等体积混合，反应后溶液恰好显中性，则a＞b． （填“＞”、“＜”或“=”）；用a、b表示NH3•H2O的电离平衡常数Kb=$\frac{b×1{0}^{-7}}{a-b}$．
（4）（NH4）2CO3是一种捕碳剂，其捕捉CO2的原理为：
（NH4）2CO3（aq）+H2O（l）+CO2（g）  2NH4HCO3 （aq）△H
为研究温度对捕碳效率的影响，在不同温度条件下，将一定量的（NH4）2CO3溶液置于密闭容器中，并充入一定量的CO2，在t时刻，测得容器中CO2气体的浓度．其关系如图：
①捕捉CO2反应的△H＜0（填“＞”、“=”或“＜”）．
②在T4～T5这个温度区间，容器内CO2气体浓度变化趋势的原因是：T4～T5反应达平衡，正反应为放热反应，随着温度的升高，平衡逆向移动，CO2的吸收效率降低（或NH4HCO3部分分解）．
13．氯化硫（S2Cl2）的结构式为Cl-S-S-Cl，常温下为浅黄色油状液体，遇与水即分解：2S2Cl2+2H2O→4HCl+SO2↑+3S↓．下列有关此反应的说法正确的是（　　）
A．S2Cl2做氧化剂，H2O做还原剂
B．每生成l mol SO2转移4 mol电子
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为l：3
D．每生成48g硫会断裂2mol氢氧键
20．下列减小环境污染的方法，其原理不涉及化学变化的是（　　）
ABCD
污染废旧热固性塑料煤燃烧含Hg2+的工业废水生活垃圾
方法粉碎作为填充剂煤中加入适量石灰石加入Na2S溶液焚烧发电
A．AB．BC．CD．D
10．化学与生活息息相关，下列说法正确的是（　　）
A．我国居民传统膳食以糖类为主，淀粉、脂肪都是糖类物质
B．人体内的蛋白质不断分解，最终生成水和二氧化碳排出体外
C．长期烧水的水壶内壁容易形成一层水垢，可以用食醋除去
D．明矾净水时发生了化学及物理变化，能起到杀菌、消毒的作用
17．FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小．请回答下列问题：
（1）FeCl3 溶液腐蚀钢铁设备，钢铁除了与H+作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）2Fe3++Fe=3Fe2+．
（2）为节约成本，工业上用NaClO3 氧化酸性FeCl2 废液得到FeCl3，其离子方程式为ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O．
若酸性FeCl2 废液中c（Fe2+）=2.0×10-2mol•L-1，c（Fe3+）=1.0×10-3mol•L-1，
c（Cl-）=5.3×10-2mol•L-1，则该溶液的pH约为2．
（3）通过控制条件，水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为：
 xFe3++yH2O?Fex（OH）y（3x-y）++yH+
欲使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁，可采用的方法是d（填字母代号）．
a．降温        b．加水稀释          c．加入NH4Cl         d．加入NaHCO3
请结合平衡移动原理解释采用这种方法的原因：加碳酸氢钠，H++HCO3-═CO2+H2O使H+浓度降低，平衡正向移动，生成聚合氯化铁．
（4）84消毒液不能用于消毒钢铁（含Fe、C）制品，易发生电化学腐蚀，可使钢铁制品表面生成红褐色沉淀．
84消毒液的主要成分可用氯气与氢氧化钠溶液反应得到，其离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．若所得溶液pH＞12，则下列说法不合理的是c（填字母序号）．
a．84消毒液具有强氧化性
b.84消毒液中加醋酸可增强其漂白效果
c.84消毒液中离子浓度关系c（Na+）=c（ClO-）+c（Cl-）
d.84消毒液浸泡衣物，置于空气中漂白效果会更好．
14．下列说法正确的是（　　）
A．CH3CH（CH2CH3）2的系统命名为3-甲基戊烷，与CH3CH2CH（CH3）CH2CH3互为同系物
B．乙烯、氯乙烯和聚氯乙烯都能因发生加成反应而使溴水褪色
C．用甘氨酸（）和丙氨酸（）的混合物在一定条件下可形成四种链状二肽
D．甲苯（C7H8）和甘油（C3H8O3）混合物，当总质量一定时，随$\frac{n（{C}_{7}{H}_{8}）}{n（{C}_{3}{H}_{8}{O}_{3}）}$比值增大，耗氧量和生成水的量都增大．
15．足量的铁粉和热的稀HNO3反应，反应后溶液中只有Fe（NO3）2，并放出N2O气体2.24L（标准状况下），则反应中被氧化的铁粉质量是（　　）
A．11.2gB．22.4gC．5.6gD．56g

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