铝及其化合物在工农业生产及日常生活中有重要用途.请完成下列问题．(1)铝原子核外自旋方向相同的电子最多有7个.与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为4s24p1 ．(2)LiAlH4是一种特殊的还原剂.可将羧基直接还原成醇．CH3COOH分子中σ键与π键个数之比7:1.分子中键角1＞键角2．(3)工业上可用Al2O3.N2.C在高温下制备一种� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

5．铝及其化合物在工农业生产及日常生活中有重要用途，请完成下列问题．

（1）铝原子核外自旋方向相同的电子最多有7个，与铝同族的第四周期元素原子的价电子排布式为4s²4p¹．
（2）LiAlH₄是一种特殊的还原剂，可将羧基直接还原成醇．（如图1）
CH₃COOH分子中σ键与π键个数之比7：1，分子中键角1＞键角2（填“＞”、“=”或“＜”）．
（3）工业上可用Al₂O₃、N₂、C在高温下制备一种高温结构陶瓷，其晶胞如图2（与金刚石相似）．
①晶胞中N原子配位数为4，该晶胞中含有4个Al原子．
②该化合物的晶体类型为原子晶体，若该晶胞密度为a g•cm^-3，则该晶胞边长的表达式为$\root{3}{\frac{41×4}{a{N}_{A}}}$×10¹⁰pm．
（4）AlCl₃在183℃开始升华，溶于水、乙醚等，其二聚物的结构如图3所示，其中Al原子的杂化方式为sp³，在图中用“→”标出分子中的配位键．

分析（1）基态原子核外电子排布中，Al原子核外有7个轨道，不同轨道上的电子自旋方向可能相同；与铝同族的第四周期元素原子的价电子为4s、4p电子；
（2）该分子中单键都是σ键、双键中一个是σ键而另一个是π键；孤对电子与成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力；
（3）①该晶胞中N原子位于每个小立方体中心，所以N原子配位数是4；利用均摊法计算Al原子个数；
②该晶胞的构成微粒是原子，所以属于原子晶体；该晶胞中N原子个数为4、Al原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，该晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞边长=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$；
（4）根据图知，该物质中每个Al原子含有4个共价键，则每个Al原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论确定Al原子杂化方式；配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子．

解答解：（1）基态原子核外电子排布中，Al原子核外有7个轨道，不同轨道上的电子自旋方向可能相同，所以铝原子核外自旋方向相同的电子最多有7个；与铝同族的第四周期元素原子的价电子为4s、4p电子，其价电子排布式为4s²4p¹，故答案为：7；4s²4p¹；
（2）该分子中单键都是σ键、双键中一个是σ键而另一个是π键，该分子中含有7个σ键1个π键；C=O双键中氧原子含有2对孤对电子，由于孤对电子与成键电子对排斥力大于成键电子对之间排斥力，故分子中键角1＞键角2，
故答案为：7：1；＞；
（3）①该晶胞中N原子位于每个小立方体中心，所以N原子配位数是4；利用均摊法计算Al原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故答案为：4；4；
②该晶胞的构成微粒是原子，所以属于原子晶体；该晶胞中N原子个数为4、Al原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，该晶胞体积=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}$，晶胞边长=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$=$\root{3}{\frac{\frac{41}{{N}_{A}}×4}{a}}$×10¹⁰pm=$\root{3}{\frac{41×4}{a{N}_{A}}}$×10¹⁰pm，
故答案为：原子晶体；$\root{3}{\frac{41×4}{a{N}_{A}}}$×10¹⁰；
（4）根据图知，该物质中每个Al原子含有4个共价键，则每个Al原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论确定Al原子杂化方式为sp³；配位键由含有孤电子对的原子指向含有空轨道的原子，Al原子含有空轨道、Cl原子含有孤电子对，所以其配位键为，
故答案为：sp³；．

点评本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、配位键、原子杂化方式判断、原子核外电子排布等知识点，侧重考查学生综合应用及空间想象能力，难点是晶胞计算，知道配位键的表示方法，题目难度中等．

练习册系列答案

相关题目

15．

下列物质之间有如下反应关系，已知由E转化成C的现象是：灰白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色．
（1）写出下列物质的化学式：BFe₂O₃，DFeCl₂，甲Cl₂，丙KSCN．
（2）写出E→C反应的化学方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
写出②反应的离子方程式：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
写出③反应的离子方程式：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．

16．中学化学中很多“规律”都有其适用范围，下列根据有关“规律”推出的结论正确的是（　　）

选项	规律	结论
A	溶解度小的沉淀易向溶解度更小的沉淀转化	ZnS 沉淀中滴加CuSO₄ 溶液可以得到CuS 沉淀
B	较强酸可以制取较弱酸	次氯酸溶液无法制取盐酸
C	反应物浓度越大，反应速率越快	常温下，相同的铝片中分别加入足量的浓、稀硝酸，浓硝酸中铝片先溶解完
D	结构和组成相似的物质，沸点随相对分子质量增大而升高	NH₃的沸点低于PH₃

13．汽车安全气囊是汽车安全的重要保障．当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害．为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的粉末进行实验．经组成分析，确定该粉末仅Na、Fe、N、O四种元素．水溶性试验表明，固体粉末部分溶解．经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于盐酸．
取13.0g化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为6.72L．单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成淡黄色化合物丙和另一种单质．化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐．
请回答下列问题：
（1）甲的化学式为NaN₃，丙的电子式为

．
（2）单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为6Na+2Fe₂O₃$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3Na₂O₂+4Fe．
（3）若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为2N₂O₂+4CO₂+2H₂O=4NaHCO₃+O₂．
（4）以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是D．
A． KCl B． KNO₃ C． Na₂S D． CuO
（5）某同学提出，丙在空气中也可能转化为另一种盐．将丙在空气中放置一段时间后，为探究其转化产物的成分，他提出如下方案：
A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物充分加热，得b克固体
D．取a克混合物与足量Ca（OH）₂溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体．
其中方案C首先得到老师肯定，据该方案实验后，若b与a满足$\frac{53}{84}$a＜b＜a关系，则证明固体是两种盐的混合物．你认为，除方案C外，合理的方案还有BD．

20．2010年4月，我国青海玉树发生大地震．全国人民“众志成城，抗震救灾”．
（1）“拯救生命是第一位的”．为搜救埋在废墟下的幸存者，调用了许多搜救犬．搜救犬能根据人体发出的气味发现幸存者．从微观的角度分析搜救犬能发现幸存者的原因是BC．
A．分子的质量很小　　　　B．不同分子性质不同
C．分子不断运动 D．分子间有间隔
（2）地震中许多原有的水源被破坏．新水源需检测和处理后才能成为饮用水．我国规定水质必须在感官性指标、化学指标、病理学指标等方面均达标方可成为生活饮用水．
①感官性指标中有一项要求：不得含有肉眼可见物，水应澄清透明．为达到此要求，净化水时，可以通过加入絮凝剂凝聚、沉降，然后通过过滤（填操作名称）而实现．
②化学指标中含有水源的pH和硬度两项．测定液体pH的方法是把干燥的pH试纸放于玻璃片上，用玻璃棒蘸取待测液体点在pH试纸上，再与标准比色卡对照．
日常生活中如何区分硬水与软水？请简述实验步骤与现象：取少量样品于试管中，加肥皂水振荡，若出现较多沉淀则为硬水，否则为软水．
③病理学指标中对细菌的含量有严格的限制．要杀灭细菌可以向水中加入漂白粉等消毒剂，也可以通过蒸馏操作，既杀灭细菌，又能得到几乎纯净的水．
（3）为防止灾后疫情的发生，某医疗小分队用溶质质量分数为0.5%的过氧乙酸溶液对灾民的居住环境进行消毒．要配制溶质质量分数为0.5%的过氧乙酸溶液300kg，需溶质质量分数为15%的过氧乙酸溶液10kg，配制的主要步骤是：计算、称量（量取）、溶解（稀释）．

10．常温下，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（　　）

	A．	盐酸中：K⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、MnO₄^-
	B．	NaOH溶液中：Cu²⁺、NH₄⁺、SO₄^2-、CO₃^2-
	C．	FeCl₃溶液中：Al³⁺、Na⁺、I^-、SO₄^2-
	D．	NaClO溶液中：K⁺、SO₄^2-、OH^-、NO₃^-

17．下列有关实验操作、现象和结论均正确的是（　　）

选项	实验操作	现象	结论
A	将溴水加入苯中	溴水颜色变浅	苯与溴水发生取代反应
B	将SO₂通入到Ba（NO₃）₂溶液中	有白色沉淀	沉淀成分为BaSO₃
C	等体积、等PH的HA和HB两种溶液分别与足量的锌反应	相同时间内，HA酸产生的氢气多	HA为强酸
D	将少量溴水加入KI溶液中，再加入CCl₄，振荡，静置	下层液体呈紫色	Br₂的氧化性强于I₂

14．

太阳能电池板材料除单晶硅外，还有铜、铟、镓、硒等化学物质．
（1）基态硅原子的电子排布式：1s²2s²2p⁶3s²3p²．
（2）有一类组成最简单的有机硅化合物叫硅烷．硅烷的组成、结构与相应的烷烃相似．硅烷中硅采取sp³杂化方式，硅烷的沸点与相对分子质量的关系如图所示，呈现这种变化的原因是硅烷的相对分子质量越大，分子间范德华力越强．
（3）硒和硫同为VIA族元素，与其相邻的元素有砷和溴，则三种元素的电负性由小到大的顺序为As＜Se＜Br．（用元素符号表示）
（4）气态SeO₃分子的立体构型为平面三角形，与SeO₃互为等电子体的一种离子为CO₃^2-或NO₃^-（填化学式）．
（5）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积结构，在晶胞中金原子位于顶点，铜原子位于面心，则该合金中金原子（Au）与铜原子（Cu）个数比为1：3；若该晶体的晶胞棱长为a pm，则该合金密度为$\frac{\frac{197+64×3}{{N}_{A}}}{（a×1{0}^{-10}）{\;}^{3}}$g/cm³．（列出计算式，不要求计算结果，阿伏伽德罗常数的值为N_A）

15．A是由C、H或C、H、O元素组成的有机物，取0.01mol A在1.456L（标准状况）氧气中燃烧，燃烧后的产物通过足量浓硫酸，浓硫酸增重0.54g，再在通过浓硫酸后的气体中点燃Mg条（足量），生成总质量为5.16g的黑白两种物质，且黑色生成物与白色生成物的物质的量比为1：4．求A的分子式．

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