题目内容

5．（1）下列分子中，属于平面型构型的有CD．
A．CCl4      B．PH3     C．BBr3     D．COCl2
（2）H2O分子间因存在“氢键”的作用而彼此结合形成（H2O）n．在该分子形成的晶体中每个H2O分子被4个H2O分子包围形成变形的四面体，通过“氢键”相互连接成庞大的分子晶体如图1，其结构示意图如图2所示．
请回答下列问题：
①含1molH2O的该晶体中有2NA个“氢键”．
②请说明H2O比H2S 的沸点高的原因H2O分子之间存在氢键作用．
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，Au原子的价电子排布式为5d106s1；一种铜金合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心、Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1；该晶体中，原子之间的作用力是金属键．
（4）上述晶体具有储氢功能，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中．若将Cu原子与Au原子等同看待，该晶体储氢后的晶胞结构CaF2的结构相似，该晶体储氢后的化学式应为Cu3AuH8．

分析 （1）根据中心原子的杂化方式判断分子构型；
（2）①该分子形成的晶体中每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子理解，每个氢键为H2O分子提供$\frac{1}{2}$；
②存在氢键沸点升高；
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，以此判断电子排布式，利用均摊法计算晶胞；
（4）CaF2的结构如图，利用均摊法计算．

解答 解：（1）A．CCl4 分子中价层电子对=σ 键电子对+中心原子上的孤电子对=4+$\frac{1}{2}$（4-4×1）=4，且不含孤电子对，所以其空间构型是正四面体，故A错误；
B．PH3中中心原子价层电子对个数=$\frac{5+1×3}{2}$=4，磷原子SP3杂化，轨道构型为四面体，成键原子有3个，分子空间构型为三角锥形，故B错误；
C．BBr3中中心原子价层电子对个数=$\frac{3+1×3}{2}$=3，硼原子SP2杂化，轨道构型为平面三角形，成键原子有3个，分子空间构型为平面三角形，故C正确；
D．甲醛是平面结构，COCl2是平面结构，故D正确．
故答案为：CD；
（2）①该分子形成的晶体中每个H2O分子通过氢键与4个H2O分子理解，每个氢键为H2O分子提供$\frac{1}{2}$，所以含1molH2O的该晶体中有 1mol×4×$\frac{1}{2}$=2mol“氢键”，
故答案为：2NA；
②H2O中存在氢键，常温下为液体，所以沸点H2O＞H2S，
故答案为：H2O分子之间存在氢键作用：
（3）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，则最外层电子数为1，则价电子排布式为5d106s1，在晶胞中Cu原子处于面心，N（Cu）=6×$\frac{1}{2}$=3，Au原子处于顶点位置，N（Au）=8×$\frac{1}{8}$=1，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为3：1，为金属晶体，原子间的作用力为金属键键合力，
故答案为：5d106s1；3：1；金属键；
（4）CaF2的结构如图，氢原子可进入到由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中，则H原子应位于晶胞内部，则应含有8个H，则化学式为Cu3AuH8，
故答案为：Cu3AuH8．

点评 本题考查杂化轨道理论和立体构型、元素周期律的应用、元素的核外电子排布式等知识，题目难度中等，答题时注意根据信息得出合理推论．

练习册系列答案
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15．下列由相关实验现象所推断出的结论中，正确的是（　　）
A．Cl2、SO2均能使品红溶液褪色，说明二者均有氧化性
B．分别充满HCl、NH3的烧瓶倒置于水中后液面均迅速上升，说明二者均易溶于水
C．Fe与稀HNO3溶液、稀H2SO4溶液反应均有气泡产生，说明两反应均为置换反应
D．加热分别盛有氯化铵和碘的两支试管，试管底部固体均减少，说明二者均发生升华
16．用电解法可提纯含有某些含氧酸根杂质的粗KOH溶液，其工作原理如图所示．下列有关说法错误的是
（　　）
A．阳极反应式为4OH--4e-=2H2O+O2↑B．通电后阴极区附近溶液pH会增大
C．K+通过交换膜从阴极区移向阳极区D．纯净的KOH溶液从b出口导出
13．该课外小组设计的从ZnSO4、FeCl3的混合溶液中制取ZnSO4•7H2O过程如下：
a．在混合液中加入6mol•L-1NaOH溶液，至pH=8为止．
b．过滤后得到沉淀，用蒸馏水多次洗涤沉淀．
c．向洗涤后的沉淀中加入2mol•L-1的硫酸，保持溶液的pH在4-6，加热煮沸，趁热过滤，滤液即为ZnSO4溶液．
d．滤液中加入2mol•L-1的硫酸，使其pH=2．
已知部分阳离子以氢氧化物的形式开始沉淀至完全沉淀时溶液的pH见下表，回答下列问题：
沉淀物Fe（OH）3Zn（OH）2
pH1.5-3.26.4-8.0
（1）步骤b中如何检验沉淀已经洗涤干净取最后一次洗涤液少量，滴加硝酸银溶液，若无白色沉淀，说明已经洗涤干净．
（2）步骤d中加入硫酸，使其pH=2的目的是抑制Zn2+的水解； 要制得ZnSO4•7H2O的步骤d还缺少的操作是将溶液加热浓缩、冷却结晶，
所用的主要硅酸盐仪器是蒸发皿、酒精灯、玻璃棒．
20．工业生产中产生的SO2、NO直接排放将对大气造成严重污染．利用电化学原理吸收SO2和NO，同时获得 Na2S2O4和 NH4NO3产品的工艺流程图如下（Ce为铈元素）．

请回答下列问题．
（1）装置Ⅱ中NO在酸性条件下生成NO2-的离子方程式NO+H2O+Ce4+=Ce3++NO2-+2H+．
（2）含硫各微粒（H2SO3、HSO3-和SO32-）存在于SO2与NaOH溶液反应后的溶液中，它们的物质的量分数ω与溶液pH的关系如图1所示．

①下列说法正确的是ABC（填标号）．
A．pH=7时，溶液中c（ Na+）=3c （HSO-3）
B．由图中数据，可以估算出H2SO3的第二级电离平衡常数Ka2≈10-7
C．为获得尽可能纯的 NaHSO3，应将溶液的pH控制在 4～5为宜
D．pH=9时溶液中 c（OH-）=c （H+）+c（HSO3-）+c（H2SO3）
②若1L1mol/L的NaOH溶液完全吸收13.44L（标况下）SO2，则反应的总离子方程式为3SO2+5OH-=2SO32-+HSO3-+2H2O．
③取装置Ⅰ中的吸收液vmL，用cmol/L的酸性高锰酸钾溶液滴定．酸性高锰酸钾溶液应装在酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中，判断滴定终点的方法是滴入最后一滴溶液呈紫红色且半分钟颜色不变
（3）装置Ⅲ的作用之一是再生Ce4+，其原理如图2所示．图中A为电源的正（填“正”或“负”）极．右侧反应室中发生的主要电极反应式为2HSO3-+2H++2e-=S2O42-+2H2O．
（4）已知进入装置Ⅳ的溶液中NO2-的浓度为 0.4mol/L，要使 1m3该溶液中的NO2-完全转化为 NH4NO3，需至少向装置Ⅳ中通入标准状况下的 O2的体积为4480 L．
10．下列各组中的反应，属于同一类型的是（　　）
A．乙烯使溴水褪色；乙醇使高锰酸钾溶液褪色
B．油脂的皂化反应；乙烯制乙醇
C．蔗糖水解；乙醇和乙酸制乙酸乙酯
D．苯制溴苯；苯和氢气制环己烷
17．a、b、c、d四种元素在周期表中的位置如图，则下列说法正确的是（　　）
A．若b的最高价氧化物对应水化物为H2bO4，则a的氢化物的化学式为aH3
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14．化学在生产和日常生活中有着重要的应用．下列说法正确的是（　　）
A．除去CuSO4溶液中的Fe（SO4）3，加入足量CuO粉末，充分搅拌过滤
B．烧碱、小苏打、氢氧化铝均可用于治疗胃酸过多
C．工业生产中，常将氯气通入澄清石灰水中，制取漂白粉
D．铁管道与直流电源正极相连，可缓解管道腐蚀
8．在阿富汗战争和伊拉克战争中美军士兵佩带的头盔、防弹背心和刚性前后防护板能够有效防御子弹和炮弹碎片，它们在战争中保住了许多美军士兵的生命．新型纤维不久将有望取代使用了数十年的凯夫拉纤维，成为未来防弹装备的主要制造材料．M5纤维是近年来开发出的一种超高性能纤维，它比现有的防爆破材料轻35%，下面是M5纤维的合成路线（部分反应未注明条件）：

已知：当反应条件为光照且与X2反应时，通常是X2与烷或苯环侧链烃基上的H原子发生的取代反应，而当反应条件为催化剂存在且与X2反应时，通常为苯环上的H原子直接被取代．根据上述合成M5纤维的过程，回答下列问题：
（1）合成M5的单体G的结构简式为，F的含氧官能团的名称有酯基和酚羟基．
（2）在①～⑦的反应中，不属于取代反应的是③④，②的反应条件是氢氧化钠水溶液/△．
（3）生成A的同时可能生成的A的同分异构体为．
（4）1mol的C和足量新制的氢氧化铜悬浊液反应可以生成2mol砖红色沉淀．
（5）1mol的F和Na2CO3溶液反应最多消耗Na2CO34mol．

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