题目内容

12．图A所示的转化关系中（具体反应条件略），a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，其余均为它们的化合物，i的溶液为常见三大强酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B（正四面体立体网状结构）所示．

回答下列问题：
（1）图B对应的物质名称是金刚石，
（2）d中元素的原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p5．
（3）图A中由二种元素组成的物质中，沸点最高的是H2O，原因是分子间形成氢键，该物质的分子构型为V型．
（4）图A中的双原子分子中，极性最大的分子是HCl．
（5）k的分子式为COCl2，中心原子的杂化轨道类型为sp2，属于极性分子（填“极性”或“非极性”）．

分析 a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，b与c反应生成水，故b、c分别为H2、O2中的一种，a的一种同素异形体的晶胞中每个原子周围有4个键，判断为金刚石，则a为C，故b为H2、c为O2，由转化关系可知，f为CO，g为CO2，因i是常见的三大强酸，只由b、d形成可判断为盐酸，则d为Cl2，i为HCl，而k与水反应生成CO2与盐酸，该反应没在教材中出现过，且由f、d反应得到，应含C、O、Cl三种元素，只能判断为COCl2，据此解答．

解答 解：a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质，b与c反应生成水，故b、c分别为H2、O2中的一种，a的一种同素异形体的晶胞中每个原子周围有4个键，判断为金刚石，则a为C，故b为H2、c为O2，由转化关系可知，f为CO，g为CO2，因i是常见的三大强酸，只由b、d形成可判断为盐酸，则d为Cl2，i为HCl，而k与水反应生成CO2与盐酸，该反应没在教材中出现过，且由f、d反应得到，应含C、O、Cl三种元素，只能判断为COCl2．
（1）有上述分析可知，图B对应的物质为金刚石，故答案为：金刚石；
（2）d中元素为Cl元素，基态原子电子排布式为：1s22s22p63s23p5，故答案为：1s22s22p63s23p5；
（3）所有两元素形成的物质中，水分子之间存在氢键，常温下是液态，其它都是气体，故水的沸点最高，水分子中O原子呈2个σ键、含有2对孤电子对，故为V型结构，
故答案为：H2O；分子间形成氢键；V型；
（4）所有双原子分子中，只有H、Cl电负性差值最大，因而HCl的极性最大，故答案为：HCl；
（5）k的分子式为COCl2，COCl2中C原子成3个σ键、1个π键，没有孤电子对，C原子采取sp2杂化，为平面三角形结构，分子中正负电荷中心不重合，属于极性分子，
故答案为：COCl2；sp2；极性．

点评 本题考查无机物推断、物质结构与性质，涉及杂化方式、晶体结构、分子极性、核外电子排布、分子构型等知识，关键根据晶胞结构判断b，难度中等．

练习册系列答案
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2．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角（如图1）．
（1）Na2S2O3是一种用途广泛的钠盐．
①下列物质用于Na2S2O3的制备，从氧化还原反应的角度，理论上有可能的是bd（填字母序号）．
a．Na2S+S　　　　　　b．Z+S　　　　　　c．Na2SO3+Y　　　　　　d．NaHS+NaHSO3
②已知反应：Na2S2O3+H2SO4═Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O．研究其反应速率时，下列说法正确的是b（填写字母序号）．
a．在其它条件不变，可通过测定一段时间内生成SO2的体积，得出该反应的速率
b．在其它条件不变，可通过比较出现浑浊的时间，研究浓度、温度等因素对该反应速率的影响
c．在气体条件不变，可通过Na2S2O3固体与稀硫酸和浓硫酸的反应，研究浓度对该反应速率的影响
（2）硫酸是重要的化工原料，二氧化硫生成三氧化硫是硫酸工业的主要反应之一．将0.100molSO2（g）和0.060mol　O2（g）放入容积为2L的密闭容器中，反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）在一定条件下5分钟末达平衡状态．
①能判断该反应达到平衡状态的标志是BC．（填字母）
A．SO2和SO3浓度相等　　　　　　　　　
B．容器中混合气体的平均分子量保持不变
C．容器中气体的压强不变　　　
D．SO3的生成速率与SO2的消耗速率相等
②已知：K（300℃）＞K（350℃），若反应温度升高，SO2的转化率减小（填“增大”、“减小”或“不变”）．
（3）将一定量的SO2（g）和O2（g）放入某固定体积的密闭容器中，在一定条件下，c（SO3）的变化如图2所示．若在第5分钟将容器的体积缩小一半后，在第8分钟达到新的平衡（此时SO3的浓度约为0.25mol/L）．请在图2中画出此变化过程中SO3浓度的变化曲线．
3．乙酸乙酯是无色具有水果香味的液体，沸点为77.2℃，实验室用冰醋酸、95%乙醇、浓硫酸、饱和碳酸钠溶液及饱和氯化钙溶液来制取．主要装置如图所示：
（已知：乙醇极易与饱和氯化钙溶液结合）
实验步骤：
①先向A中的蒸馏烧瓶中注入少量乙醇和浓硫酸后摇匀，再将剩下的所有乙醇和冰醋酸注入分液漏斗里待用．加热油浴保温约135℃～145℃，并将分液漏斗中的液体缓缓滴入蒸馏烧瓶里．
②保持油浴温度一段时间，至不再有液体馏出后，停止加热．
③取下B中的锥形瓶，将一定量饱和Na2CO3溶液分批少量多次地加到馏出液里，边加边振荡，至无气泡产生为止．将液体混合物分液，弃去水层．
④将饱和CaCl2溶液（适量）加入到分液漏斗中，振荡一段时间后静置，放出水层（废液）．
⑤分液漏斗里得到的是初步提纯的乙酸乙酯粗品．
（1）实验中浓硫酸的主要作用是催化剂、吸水剂．
（2）烧瓶中酯化反应的化学方程式为CH3COOH+C2H5OH$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O．
（3）如将步骤③中洗涤粗酯的饱和Na2CO3溶液改为NaOH溶液，将引起的后果是致使乙酸乙酯水解，使实验失败．
（4）用饱和CaCl2溶液洗涤粗酯的目的是除去乙酸乙酯中的乙醇．
（5）在步骤⑤中所得的粗酯应从分液漏斗的上口倒出（填“上口倒出”或“下口倒出”）．
20．如果空气中含甲烷5%～15.4%，遇明火会发生爆炸，发生最强烈爆炸时空气中甲烷所占的体积分数是9.5%．
7．汽车尾气的转化反应之一为：2NO（g）+2CO（g）?N2（g）+2CO2（g），若反应在容积为0.5L的密闭容器中进行，由该反应相关图象作出的判断正确的是（　　）
A．由图象甲可知，该反应正反应为放热反应
B．由图象乙可知，0～2s内平均速率V（CO）=1mol•L-1•s-1
C．由图象丙可知，t1时改变的条件可能为增大压强
D．由图象丁中，若X为c（CO），则纵坐标Y可能为NO的转化率
17．21世纪最富有挑战性的课题之一是使汽油氧化直接产生电流，新研制的某汽油燃料电池的一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，用NaOH溶液作电解质溶液．填写下列空格．
（1）汽油没有（选填“有”或“没有”）固定的熔沸点．炼制汽油的原料是石油，工业上生产汽油的常用方法是①③．（填序号）
①分馏      ②干馏      ③裂化      ④聚合
（2）汽油中有一种烃的成分为 ，它的分子式是C10H22
（3）汽油燃料电池的能量转换形式是将化学能直接转化为电能．通入空气的那个电极是燃料电池正极（选填“正”或“负”）．则正极的电极反应式为O2+4e-+2H2O=4OH-．
4．化学工作者从反应：C3H8（气）+Cl2（气）$\stackrel{光}{→}$C3H7Cl（液）+HCl（气）受到启发，提出在有机合成工业和农药上可获得副产品盐酸，这一设想已成为现实，试指出从上述反应体系中得到盐酸可采用的分离方法是（　　）
A．蒸馏法B．水洗法C．分液法D．过滤法
1．如图所示为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图．下列关于该实验的叙述中，不正确的是（　　）
A．向a试管中先加入浓硫酸，然后边摇动试管边慢慢加入乙醇，再加入冰醋酸
B．试管b中导气管下端管口不能侵入液面的目的是防止实验过程中产生倒吸现象
C．实验时加热试管a需小心均匀加热的原因是避免液体剧烈沸腾，减少乙醇，乙酸的挥发，防止温度过高时发生炭化
D．试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收随乙酸乙酯蒸出的少量乙酸和乙酯
2．热激活电池可用作火箭、导弹的工作电源．一种热激活电池的基本结构如图所示，其中作为电解质的无水LiCl-KCl混合物受热熔融后，电池即可瞬间输出电能．该电池总反应为：PbSO4+2LiCl+Ca═CaCl2+Li2SO4+Pb．下列有关说法正确的是（　　）
A．正极反应式：Ca+2Cl--2e-═CaCl2
B．放电过程中，Li+向负极移动
C．每转移0.1 mol电子，理论上生成20.7 g Pb
D．常温时，在正负极间接上电流表或检流计，指针不偏转

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