题目内容

18．用二氧化碳生产工产品，有利于二氧化碳的大量回收，二氧化碳和乙二醇在氧化锌或钛氧化物催化下可合成碳酸乙烯酯．

（1）基态锌原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2；每个ZnO晶胞（如图1所示）中含O2-的数目为2．
（2）锌盐水溶液中Zn2+可与H2O之间形成[Zn（H2O）4]2+，其中提供空轨道的是Zn2+（填微粒符号）．
（3）碳酸乙烯酯中含有的σ键与π键数目之比为10：1． 
（4）阴离子X-、Y-、Z-中只含有非金属元素，它们与CO2均互为等电子体，X-、Y-内只含有极性键，Z-内含共价键和氢键，且Y-的摩尔质量大于X-的，则X-的电子式为，Y-的结构式为，Z-的化学式为HF2-．
（5）某钛氧化物的晶胞结构如图2所示．
①写出该钛氧化物的化学式：TiO2．
②NH3和CO2在含有钛氧化物的某种催化剂作用下，可直接转化为CO（NH2）2．CO（NH2）2中C原子的杂化轨道类型为sp2，组成CO（NH2）2的四种元素的第一电离能由小到大的顺序为H＜C＜O＜N．
③已知该钛氧化物晶体的密度为ag•cm-1，NA为阿伏伽德罗常数的数值，则该晶胞的体积为$\frac{160}{a{N}_{A}}$cm3．

分析 （1）Zn原子核外电子数为30，根据能量最低原理书写核外电子排布式；利用均摊法计算晶胞中O2-的数目；
（2）配离子中中心离子提供空轨道，配体提供孤对电子；
（3）根据碳酸乙烯酯的结构简式可知，碳酸乙烯酯中酯基中有10个σ键，1个π键；
（4）原子总数相等、价电子总数相等的微粒互为的等电子体；
（5）①根据均摊法计算晶胞中Ti、O原子数目，进而确定化学式；
②CO（NH2）2中C原子周围有3个σ键，没有孤电子对，据此判断C的杂化轨道类型；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素；
③晶胞中Ti原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，O原子数目为2+4×$\frac{1}{2}$=4，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞体积．

解答 解：（1）Zn原子核外电子数为30，核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2；每个ZnO晶胞中含O2-的数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，
故答案为：1s22s22p63s23p63d104s2；2；
（2）Zn2+含有空轨道，H2O含有孤电子对，故Zn2+提供空轨道，H2O提供孤电子对，形成配离子[Zn（H2O）6]2+，
故答案为：Zn2+；
（3）根据碳酸乙烯酯的结构简式可知，碳酸乙烯酯中酯基中有10个σ键，1个π键，所以σ键与π键数目之比为10：1，
故答案为：10：1；
（4）阴离子X-、Y-、Z-中只含有非金属元素，它们与CO2均互为等电子体，则Z-的化学式为HF2-，X-、Y-内只含有极性键，且Y-的摩尔质量大于X-的，则X-为CNO-，其电子式为，Y-的为SCN-，其结构式为，Z-内含共价键和氢键，
故答案为：；；HF2-；
（5）①晶胞中Ti原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，O原子数目为2+4×$\frac{1}{2}$=4，则该晶体化学式为TiO2，
故答案为：TiO2；
②CO（NH2）2中C原子周围有3个σ键，没有孤电子对，所以C的杂化轨道类型为sp2，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素的第一电离能大于相邻元素，C、H、N、O中N原子最外层为半充满结构，较为稳定，所以它们的第一电离能大小顺序是I1（N）＞I1（O）＞I1（C）＞I1（H），
故答案为：sp2；H＜C＜O＜N；
③晶胞中Ti原子数目为1+8×$\frac{1}{8}$=2，O原子数目为2+4×$\frac{1}{2}$=4，晶胞质量为$\frac{2×（48+32）}{N{\;}_{A}}$，根据ρ=$\frac{m}{V}$可知，晶胞体积为$\frac{\frac{2×（48+32）}{N{\;}_{A}}}{a}$cm3=$\frac{160}{a{N}_{A}}$cm3，
故答案为：$\frac{160}{a{N}_{A}}$．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、化学键、杂化方式、等电子体、第一电离能、晶体类型与性质、晶胞结构与计算等，侧重考查对基础知识的应用，需要学生具备扎实的基础，难度中等．

练习册系列答案
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3．汽车尾气中排放的NxOy和CO，科学家寻找高效催化剂实现大气污染物转化：
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化学键N≡N键O=O键N$\stackrel{←}{=}$O键
键能kJ/•mol-1945498630
已知：N2（g）+O2（g）=2NO（g）△H3，则：△H1=-749kJ•moL-1．
（2）CO与空气在KOH溶液中构成燃料电池（石墨为电极），若放电后电解质溶液中离子浓度大小顺序为
c（K+）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（H+）＞c（CO32-），则负极的反应式为2CO-2e-+3OH-=HCO3-+H2O；
（3）在一定温度下，向2L的密闭容器中充入4.0molNO2和4.0molCO，在催化剂作用下发生反应
4CO（g）+2NO2（g）?N2（g）+4CO2（g）△H＜0，相关数据如下：
 0min5min10min15min20min
c（NO2）2.01.71.561.51.5
c（N2）00.150.220.250.25
①5～10min，用CO的浓度变化表示的反应速率为：0.056mol/（L．min）
②能说明上述反应达到平衡状态的是BD
A．2n正（NO2）=n逆（N2） B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．气体密度不变D．容器内气体压强不变
③20min时，向容器中加入1.0molNO2和1.0molCO，在t1时刻再次达到平衡时，NO2的转化率比原平衡时变大（填“变大”、“变小”或“不变”）．
④计算此温度下的化学平衡常数K=0.11
⑤在上述平衡的基础上，在时间t2、t3时改变反应的某一条件，反应速率的变化如图所示，则在t3时刻改变的反应条件是：降低温度；在时间15-20，t1-t2，t2-t3，t4-t5时的平衡常数分别为K1、K2、K3、K4，请比较各平衡常数的大小关系：K1=K2=K3＜K4．
9．现有一瓶A和B的混合液，已知A和B的某些性质如下：
物质熔点℃沸点℃密度g•cm-3水溶性
A-9857.50.93可溶
B-84970.90可溶
由此，分离A和B的最佳方法是（　　）
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6．八水氢氧化锶[Sr（OH）2•8H2O]常用于改进干性油和油漆的干燥性．工业上常用天青石为原料制备八水氢氧化锶，其生产流程如下：

已知：①Sr（OH）2$\frac{\underline{\;△\;}}{\;}$SrO+H2O；
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（6）产品纯度检测：称取2.80g该产品（含少量无机盐杂质）于坩埚中，加热至恒重，称得剩余固体质量为1.18g，则该产品中Sr（OH）2•8H2O的质量分数为95%．
13．某有机物 X 的结构简式如图所示，则下列有关说法中正确的是（　　）
A．X的分子式为 C12H16O3
B．X在核磁共振氢谱图中共出现8组峰
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3．A、B、C、D都是短周期元素，原子半径：D＞C＞A＞B．已知A、B处在同一周期，A、C处在同一主族，C原子核内的质子数等于A、B原子核内的质子数之和，C原子最外层上的电子数是D原子最外层电子数的3倍．下列说法中正确的是（　　）
A．简单离子半径：D＞B
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C．B、D两元素可组成阴、阳离子个数比为1：1的化合物
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10．化学与生活密切相关．下列说法正确的是（　　）
A．棉、蚕丝、合成纤维完全燃烧都只生成CO2和H2O
B．牛奶、鸡蛋清均可用于重金属中毒解毒
C．白菜上洒少许福尔马林，既保鲜又消毒
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7．2015年8月12日，天津港大爆炸造成大量危险化学品NaCN（氰化钠）的部分泄露．泄露的NaCN可用双氧水处理，其化学反应方程式：NaCN+H2O2+H2O═NaHCO3+NH3，下列有关说法正确的是（　　）
A．0.1 mol NaCN中含共价键数为0.3NA
B．0.1 mol/L NaHCO3溶液HCO3-的数目小于0.1NA
C．19 g H218O2含有的中子数为12NA
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8．中国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获了2015年诺贝尔化学奖．青蒿素是继乙氨嘧啶、氯喹、伯喹之后最有效的抗疟特效药，具有速效和低毒的特点，曾被世界卫生组织称做是“世界上唯一有效的疟疾治疗药物”．由青蒿素合成系列衍生物（它们的名称和代号如图所示）的路线如图：

已知：

回答下列问题：
（1）青蒿素的分子式为C15H22O5．
（2）反应①中，有机反应类型为还原反应；NaBH4的作用是B．
（A．氧化剂  B．还原剂  C．催化剂  D．溶剂）
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A．酯化反应      B．水解反应       C．还原反应      D．加聚反应
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（6）从双氢青蒿素（H2Q）出发，可通过多步反应合成出有机物E．合成过程中，有机原料除H2Q、外，还需含苯环的二羟基化合物F，写出有机物F与NaOH溶液反应的离子反应方程式，有机物G是F的同分异构体，有机物G遇FeCl3溶液显紫色，且有4种不同类型的氢，其个数比为3：2：2：1，则符合条件的有机物G的同分异构体有3种．写出其中一种的结构简式、、任意一种．

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