题目内容
10．氯及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：（1）在基态氯原子中，排布电子的原子轨道数为9个，其价电子层中存在3对自旋相反的电子．
（2）四氯化碳与水不互溶发生分层，四氯化硅与四氯化碳分子结构相似，但遇水极易发生水解反应，导致二者性质不同的原因是硅原子有3d空轨道，而碳原子没有d空轨道（因为没有2d轨道），不能接受氧原子的孤对电子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解．
（3）熔融时氯化铝生成可挥发的二聚体Al2Cl6，其分子中存在的化学键的类型有共价键和配位键，Al原子的杂化轨道类型是sp3；更高温度时二聚体离解生成AlCl3（与BF3结构类似），其分子空间构型为平面三角形．
（4）四种卤化物：NaF、CsCl、HF、HCl，其熔点从高到低的顺序为NaF＞CsCl＞HF＞HCl．
（5）CuCl中基态Cu+的价层电子排布式为3d10，其晶体与闪锌矿相似，晶胞中氯原子分别位于面心和顶点，则位于晶胞内部的Cu原子有4个．其晶胞参数a=x nm，列式表示CuCl晶体的密度$\frac{398}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm-3（不必计算出结果）．
分析 （l）基态氯原子原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，其核外存在3对自旋相反的电子；
（2）一种物质的分子与水分子间的作用力越大越易发生反应，Si原子的半径大，含有3d空轨道，能与水形成配位键，增强了与水分子间的作用力；
（3）Al2Cl6分子中正负电荷中心重合，属于非极性分子，每个铝原子和四个氯原子形成共价键（包括配位键），采取sp3杂化；根据氯化铝结构判断空间结构、原子杂化类型；
（4）离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素，离子半径越小，电荷越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高；HF存在氢键，沸点较高；
（5）Cu为29号元素，属于第4周期第ⅠB族元素，Cu+的价层电子排布式为3d10，根据晶胞密度$ρ=\frac{m}{V}$计算．
解答 解：（1）基态氯原子原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，每一个s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，氯原子原子轨道数为9，其核外存在3对自旋相反的电子；
故答案为：9；3；
（2）硅原子有3d空轨道，而碳原子没有2d空轨道也就没有d空轨道，不能接受氧原子的孤对电子，即不能形成配位键，与水分子间的作用力小，不能反应，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解；
故答案为：硅原子有3d空轨道，而碳原子没有d空轨道（因为没有2d轨道），不能接受氧原子的孤对电子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解；
（3）铝原子和氯原子之间形成共价键，还形成一个配位键，其结构为
，氯化铝中每个铝原子含有3个共价键，且不含孤电子对，为平面三角形结构，缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型sp3，
故答案为：共价键和配位键；sp3；平面三角形；
（4）结构相似的离子晶体，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，为NaF＞CsCl，HF存在氢键，沸点大于HCl的，为HF＞HCl，离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点，即NaF＞CsCl＞HF＞HCl；
故答案为：NaF＞CsCl＞HF＞HCl；
（5）Cu为29号元素，属于第4周期第ⅠB族元素，Cu的价层电子排布式为3d104s1，Cu+的价层电子排布式为3d10；CuCl晶胞中氯原子分别位于面心和顶点，则Cl原子的数目为$6×\frac{1}{2}+8×\frac{1}{8}=4$，CuCl中Cu与Cl原子数目之比为1：1，则位于晶胞内部的Cu原子有4个，晶胞参数a=x nm=x×10-7cm，晶胞体积V=a3cm3，晶胞质量m=$\frac{64×4+35.5×4}{{N}_{A}}$g，则CuCl晶体的密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{398}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-7}）^{3}}$．
故答案为：$\frac{398}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-7}）^{3}}$．
点评 本题综合考查物质的结构和性质，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握杂化类型以及价层电子数的判断，难度中等．
第1卷单元月考期中期末系列答案| A． | 加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明Cu2+具有催化作用 | |
| B． | 根据HA、HB的电离常数的相对大小可以直接判断两种溶液的酸性强弱 | |
| C． | 常温下2S2O（g）═3S（s）+SO2（g）能自发进行，可推断该反应为放热反应 | |
| D． | 将浓硫酸和浓硝酸混合后立即放入铁片，铁片被钝化的效果一定会更好 |
| A． | 相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水 ②0.1 mol/L盐酸③0.1 mol/L氯化镁溶液 ④0.1 mol/L硝酸银溶液中，Ag+浓度：①＞④=②＞③ | |
| B． | 在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c（Ba2+）增大 | |
| C． | 向Mg（OH）2悬浊液中滴加FeCl3溶液，沉淀变为红褐色，说明溶解度Mg（OH）2＞Fe（OH）3 | |
| D． | 已知I3-?I2+I-，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大 |
（1）在该厂所排污水中放置细铁网可获得金属铜，其原理是Fe+Cu2+=Fe2++Cu（用离子方程式表示）．
（2）铜超标污水中还可能大量存在的阴离子是C、D．
A．CO32- B．OH- C．Cl- D．SO42-
（3）检测部门对该厂所排废水的检测数据如下：
| 次数 | 测量项目 | 测量数据（mg/mL） |
| 1 | 铜离子含量 | 4.224 |
| 2 | 4.225 | |
| 3 | 4.223 | |
| 4 | 2.005 |
②若要使该厂废水排放达标，应控制的最小pH=9.2．（已知25℃时，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）
（4）该厂废水可以“变废为宝”，其流程图如下：
①高浓度的含铜废水经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可以得到纯度较高的铜盐晶体．
②用较高浓度含铜废水点解制铜，其阴极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu；电解5L该厂排放的含铜废水，理论上可以得到铜21.12g．
| A． | 等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多 | |
| B． | 已知C（s）+$\frac{ax}{0.02}$O2（g）=CO（g）的反应热为110.5kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5kJ | |
| C． | 已知反应X+Y=M+N为放热反应，故不必加热就可发生 | |
| D． | 稀溶液中：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1，若将含0.5 molH2SO4的浓溶液与含1 molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3KJ |
| A． | b＞c | B． | a+b＞2c | C． | a+b＜c | D． | a+b＜2c |
| W | X | Y |
| Z |
| A． | 四种元素的原子半径：r（Z）＞r（X）＞r（Y）＞r（W） | |
| B． | 四种元素形成的单质最多有6种 | |
| C． | X与Y形成的气态化合物超过两种 | |
| D． | 四种元素中，Z的最高价氧化物对应的水化物酸性最强 |