题目内容

17．氧元素和卤族元素都能形成多种物质，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解．
（1）溴的价电子排布式为4s24p5；PCl3的空间构型为三角锥形
（2）已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列A式发生．
A． CsICl2=CsCl+ICl       B． CsICl2=CsI+Cl2
（3）根据表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是碘
氟氯溴碘
第一电离能（kJ•mol-1）1681125111401008
（4）下列分子既不存在s-pσ键，也不存在p-pπ键的是D
A． HCl   B．HF    C． SO2    D． SCl2
（5）已知COCl2为平面形，则COCl2中心碳原子的杂化轨道类型为sp2杂化，写出CO的等电子体的微粒N2（写出1个）．
（6）钙在氧气中燃烧时得到一种钙的氧化物晶体，其结构如图所示：由此可判断该钙的氧化物的化学式为CaO2．已知该氧化物的密度是ρg•cm-3，则晶胞离得最近的两个钙离子间的距离为$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{4×72}{ρ{N}_{A}}}$cm（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数为NA）．

分析 （1）溴处于第四周期ⅦA族；PCl3中P原子孤电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4；
（2）在离子晶体中离子半径越小、离子所带电荷越高，晶格能越大；
（3）第一电离能是指原子失去一个电子所需的能量，第一电离能越小，就越容易失去一个电子；
（4）s能级与p能级电子形成的共价键为s-pσ键，p能级电子之间形成双键、三键中含有p-pπ键；
（5）COCl2为平面形，其结构式是，C原子的杂化轨道数目为3；等电子体是具有相同的价电子数和相同原子数的微粒；
（6）根据均摊法确定晶胞中各种原子的个数，再确定其化学式，计算晶胞质量，结合密度确定晶胞的体积，进而求得晶胞的边长，两个离得最近的钙是位于顶点和面心上的，它们的距离为晶胞边长的$\frac{\sqrt{2}}{2}$．

解答 解：（1）溴处于第四周期ⅦA族，价电子排布式为4s24p5；PCl3中P原子孤电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4，分子空间构型为三角锥形，
故答案为：4s24p5；三角锥形；
（2）CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，由于氯离子的半径小于碘离子，所以CsCl的晶格能大于CsI的晶格能，按反应CsICl2=CsCl+ICl进行，故答案为：A；
（3）I的第一电离能越小，碘更容易形成较稳定的单核阳离子，故答案为：碘；
（4）A． HCl中为单键，存在s-pσ键，
B．HF中为单键，存在s-pσ键，
C． SO2中含有双键，存在p-pπ键，
D． SCl2中为单键，存在p-pσ键，
故答案为：D；
（5）COCl2为平面形，其结构式是，C原子的杂化轨道数目为3，杂化类型为sp2杂化；CO的等电子体的微粒为：N2等，
故答案为：sp2杂化；N2；
（6）晶胞中钙离子的个数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，过氧离子的个数为12×$\frac{1}{4}$+1=4，故其化学式为CaO2，晶胞质量为4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g，设晶胞的边长为acm，则（a cm）3×ρg•cm-3=4×$\frac{72}{{N}_{A}}$g，故a=$\root{3}{\frac{4×72}{ρ{N}_{A}}}$，两个离得最近的钙是位于顶点和面心上的，它们的距离为晶胞边长的$\frac{\sqrt{2}}{2}$，即为$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{4×72}{ρ{N}_{A}}}$cm，
故答案为：CaO2；$\frac{\sqrt{2}}{2}×\root{3}{\frac{4×72}{ρ{N}_{A}}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、晶格能、原子杂化轨道、等电子体、晶胞的计算等知识点，中等难度，解题时注意基础知识的灵活运用．

练习册系列答案
相关题目
1．化学反应A2+B2=2AB的能量变化如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．该反应是吸热反应
B．断裂1molA-A键和1molB-B键共可放出xKJ能量
C．断裂1molA-B键需要吸收yKJ能量
D．1molA2和1molB2完全反应生产2molAB，放出（y-x）KJ能量
8．肼（N2H4）又称联氨，是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料．已知在101kPa（25℃时）时，已知0.5mol液态肼与足量氧气反应，生成氮气和水蒸气，放出312KJ的热量．N2H4完全燃烧反应的热化学方程式是N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g）△H=-624kJ/mol；又已知H2O（l）═H2O（g）；△H=+44kJ?mol-1，由64g液态肼与氧气反应生成液态水时放出的热量是1424kJ．
5．甲酸钠广泛用作催化剂和稳定合成剂，印染行业的还原剂，还可用于生产保险粉、草酸和甲酸．用电石炉废气（CO75%～90%，以及少量CO2、H2S、N2、CH4等），其合成部分工艺流程如下：
（1）上述工艺用碱液洗涤的目的是除去其中的CO2、H2S等酸性气体，可能发生的反应有CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、H2S+2NaOH=Na2S+2H2O（列举两利）．
（2）上述合成工艺中采用循环喷射吸收合成，其目的是使尾气中的CO被充分吸收；最后尾气主要成分是N2、CH4．
（3）合成时，得到的HCOONa溶液溶质质量分数约为5%，合成塔反应液中分离出HCOONa•2H2O 的主要步骤有蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，再经洗涤干燥得到．
（4）甲酸钠高温时分解制取草酸钠的化学方程式为2HCOONa NaOOCCOONa+H2↑．
（5）在甲酸钠、氢氧化钠混合溶液中通入二氧化硫气体，可得到重要的工业产品保险粉（Na2S2O4），同时产生二氧化碳气体，该反应的离子方程式为HCOO-+2SO2+OH-=S2O42-+CO2+H2O．
12．下列表述和方程式书写都正确的是（　　）
A．表示乙醇燃烧热的热化学方程式（△H的绝对值正确）：C2H5OH（l）+3O2（g）═2CO2（g）+3H2O（g）△H=-1367.0kJ•mol-1
B．NH4Al（SO4）2溶液中加入Ba（OH）2溶液使SO42-完全沉淀：Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O
C．用浓盐酸酸化的KMnO4溶液与H2O2反应，证明H2O2具有还原性：2MnO4-+6H++5H2O2=2Mn2++5O2↑+8H2O
D．用硫酸酸化的橙色的重铬酸钾（K2Cr2O7）溶液与乙醇作用生成乙酸和草绿色三价铬，可以用于检测是否酒后驾驶：2Cr2O72-+3C2H5OH+16H+→4Cr3++3CH3COOH+11H2O
2．化学与材料、生活和环境密切相关．下列有关说法中错误的是（　　）
A．蚊虫叮咬处涂抹肥皂水可止痛痒
B．金属钠、电石着火时，直接用高压水枪喷水扑灭
C．玛瑙饰品的主要成分与建筑材料砂子相同
D．家庭中洁厕灵与“84消毒液”不能同时使用
9．碳和氮是地球上含量丰富的两种元素，其氧化物的化学热力学、动力学研究有助于人类充分利用化石燃料，消除氧化物对环境的负面影响．
（1）图是1mol NO2气体和1molCO反应生成CO2和NO过程中能量变化示意图．写出此反应的热化学方程式为NO2（g）+CO（g）CO2（g）+NO（g）△H=a-bkJ/mol或△H=-（b-a）kJ/mol；
（2）在不同温度下，向VL密闭容器中加入1 mol NO和1 mol活性炭，发生反应：2NO（g）+C（s）?N2（g）+CO2（g），达到平衡时的数据如下：
温度/℃n （C）/moln（CO2）/mol
 T10.3
T20.75
请回答下列问题：
①T1℃时，该反应的平衡常数K=$\frac{9}{16}$，若开始时反应物的用量均减小一半，平衡后NO的转化率将不变（“增大”、“减小”或“不变”）
②当该反应达到平衡后下列说法正确的是BCD（填序号）．
A．2v（CO2）消耗=v（NO）生成
B．混合气体的平均相对分子质量不再改变
C．混合气体的密度不再改变
D．NO、CO2的物质的量浓度均不再变化
③若T1＜T2，则△H小于0（填“大于”或“小于”），
④T1℃时，若改变反应条件，导致NO浓度增大，则改变的条件可能是ADE（填序号）．
A．增加NO的量      B．加入催化剂      C．减小CO2的量    D．缩小容器体积   E．升温
（3）若用CO和氧气构成燃料电池，以熔融Li2CO3-K2CO3作电解质，负极电极反应式是CO-2e-+CO32-=2CO2．
6．短周期元素 W、X、Y 和Z的原子序数依次增大．W原子是半径最小的原子，非金属元素 X 形成的一种单质能导电，元素 Y 是地壳中含量最丰富的金属元素，Z原子的最外层电子数是其电子层数的 2 倍．下列说法错误的是（　　）
A．元素 Y的单质与氢氧化钠溶液或盐酸反应均有氢气生成
B．元素 X与 W形成的共价化合物有很多种
C．元素 W、X的氯化物中，各原子均满足 8 电子的稳定结构
D．元素 Z 可与元素 X 形成共价化合物 XZ2
7．25℃时，下列有关溶液中微粒的物质的量浓度关系正确的是（　　）
A．0.1mol/LCH3COONa溶液与0.1mol/L HCl溶液等体积混合：c（Na+）＞c（Cl-）＞c（CH3COO-）＞c（OH-）
B．0.1mol/L NH4Cl溶液与0.1mol/L氨水等体积混合（pH＞7）：c（NH3．H2O）＞c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-）
C．0.1mol/L Na2CO3与0.1mol/LNaHCO3溶液等体积混合：2c（Na+）=3c（HCO3-）+3c（CO32-）+3c（H2CO3）
D．0.1mol/LCH3COOH溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，所得溶液中：c（OH-）＞c（H+）+c（CH3COOH）

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