题目内容

5．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的溶液为常见的酸，a的一种同素异形体的晶胞如图B所示．

回答下列问题：
（1）图B对应的物质名称是金刚石，晶体类型为原子晶体．
（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形．
（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”）．K又称光气，实验室制取时，可用四氯化碳与发烟硫酸（SO3的硫酸溶液）反应．将四氯化碳加热至55-60℃，滴加入发烟硫酸，即发生逸出光气和磺酰氯（该物质在高温时分解成SO2和Cl2），写出制取光气的化学方程式：
SO3+CCl4═SO2Cl2+COCl2↑
制取光气也可用氯仿和双氧水直接反应，生成光气和一种极易溶于水的气体，且水溶液呈强酸性，写出该化学方程式：CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2．

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，则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，则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）根据上面的分析，图B对应的物质名称是金刚石，属于原子晶体，
故答案为：金刚石；原子晶体；
（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，只有水是液态，其它都是气体，故水的沸点最高，因为水分子之间有氢键，水分子中O原子呈2个σ键、含有2对孤电子对，杂化轨道数目为4，产生sp3杂化，所以分子构型为V形，
故答案为：H2O；分子间形成氢键；V形；
（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，分子中正负电荷中心不重合，属于极性分子，四氯化碳与发烟硫酸（SO3的硫酸溶液）反应，制取光气的化学方程式为 SO3+CCl4═SO2Cl2+COCl2↑，制取光气也可用氯仿和双氧水直接反应，生成光气和一种极易溶于水的气体，且水溶液呈强酸性，其化学方程式为CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2，
故答案为：COCl2；sp2；极性；SO3+CCl4═SO2Cl2+COCl2↑；CHCl3+H2O2=HCl+H2O+COCl2．

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
相关题目
1．下列反应制取气体合理可行的是（　　）
A．Zn+2HNO3（稀）═Zn（NO3）2+H2↑
B．CaCO3+H2SO4（稀）═CaSO4+H2O+CO2↑
C．NH4Cl（aq）+NaOH（aq）═NaCl+H2O+NH3↑
D．MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ MnCl2+Cl2↑+2H2O
2．某兴趣小组进行“活泼金属与酸反应”的实验，将5.4g的铝片投入500mL 0.5mol•L-1的硫酸溶液中，如图为反应产生氢气速率与反应时间的关系图．
（1）下列关于图象的说法不正确的是③（填序号，下同）；
①a→b段产生H2加快可能是表面的氧化膜逐渐溶解，加快了反应速率
②b→c段产生H2较快可能是该反应放热，导致温度升高，加快了反应
③c以后，产生H2速率逐渐下降可能是铝片趋于消耗完全
（2）其他条件不变，现换用500mL 1mol•L-1盐酸，产生氢气速率普遍较使用500mL 0.5mol•L-1硫酸的快，可能的原因是②④；
①盐酸中c（H+）的浓度更大  ②Cl-有催化作用  ③SO42-有催化作用 ④SO42-有阻化作用（使反应变慢）   ⑤Al3+有催化作用
（3）要加快铝与硫酸溶液制H2的反应速率，小组成员提出一系列方案，比如：
①加入某种催化剂； ②加入蒸馏水；③将铝片换成铝粉；④增加硫酸的浓度至18mol/L；  ⑤升高温度； ⑥加入少量CuSO4溶液．以上方案不合理的有②④；请你再补充两种合理方案，填入空白⑤⑥处．
19．元素周期表前20号元素中，某两种元素的原子序数相差3，元素周期数相差1．
（1）这样的两种元素的组合有7种；
（2）这样的两种元素形成的化合物时有些化合物中各元素的原子数之比为1：2；
①写出这些化合物的化学式Na2O、K2S、MgF2、CaCl2；
②在这些化合物中存在的化学键是离子键（填“离子键”或“共价键”）
（3）这样的两种元素形成的化合物中有两种各元素原子数之比为1：1．
①写出这两种化合物的名称和化学式过氧化钠和Na2O2、过硫化钾和K2S2；
②在这两种化合物中存在的化学键是离子键和共价键（填“离子键”或“共价键”）．
6．在1.01×105Pa下，1mol的下列物质的体积不同的是（　　）
A．10℃时的HCl和H2OB．400K时的水和CO2
C．20℃时的氧气和空气D．常温下的H2和N2
10．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（　　）
A．常温常压下，21g氧气和27g臭氧所含氧原子总数为3NA
B．34gH2O2中含阴离子数为NA
C．饱和FeCl3溶液加入沸水中，若有1molFeCl3水解，可生成NA个胶体粒子
D．80mL10mol/L浓盐酸与足量MnO2加热反应，转移电子数为0.4NA
17．下表中的实验内容不能达到实验目的或不能得出相应实验结论的是（　　）
编号实验内容实验目的或实验结论
①利用一束强光照射矾溶液，产生光亮的“通路”．说明明矾一定发生了水解
②向bmL0.1mol/LAgNO3溶液中滴加1mL0.1mol/LNaCl溶液，有白色沉淀生成，再向其中滴加1mL0.1mol/LKI溶液，有黄色沉淀生成．验证AgCl的溶解度比AgI大
③向KI溶液中滴入CuSO4溶液，有白色沉淀生成，但无气体产生，再加入四氧化碳振荡，四氧化碳层呈紫色说明白色沉淀可能为CuI
④室温下，分别向2支试管中加入相同体积，相同浓度的Na2S2O3溶液，再分别加入等体积不同浓度的稀硫酸研究浓度对反应速率的影响
⑤将铁粉投入到盛有稀HNO3的试管中，充分反应后滴入几滴KSCN溶液无明显现象说明HNO3将Fe氧化成Fe2+
A．①③B．③⑤C．③④D．②⑤
14．短周期原子序数依次递增的A、B、C、D、E、F六种元素，已知B原子最外层电子数是A原子次外层电子数的3倍，是D原子最外层电子数的2倍；C原子内层电子总数是最外层电子数10倍；A、B、D三种元素的原子最外层电子数之和为13；A和B原子最外层电子数与D和F原子最外层电子数之和相等；D和E是相邻两种元素．
（1）E元素基态原子中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为4、电子数为4．
（2）A和B元素的气态氢化物的稳定性较大的是H2O（填化学式）；原因是非金属性：O＞C，非金属性越强，氢化物越稳定．
（3）A、B、C三种元素组成原子个数比nA：nB：nC=1：3：2的化合物，用离子方程式表示该化合物的水溶液显碱性的原因CO32-+H2O?HCO3-+OH-．
（4）B、C、D三种元素原子半径最大的是Na（填元素符号），离子半径最小的是Al3+（填离子符号）．M元素与D元素位于不同主族，但由于二者的电负性相近，导致某些性质相似．将M的最高价氧化物溶于C的氢氧化物的水溶液中，发生反应的离子方程式为BeO+2OH-=BeO22-+H2O．
（5）E和F形成的化合物X在高温条件下可以被氢气还原，工业上常用此反应制取高纯度的单质E，写出该化学反应的方程式．
15．海洋资源的利用具有广阔前景．
（1）下列不属于海水淡化的方法C（填序号）．
A．蒸馏法     B．离子交换法     C．过滤法      D．电渗析法
（2）图1是从海水中提取镁的简单流程．

①试剂B是HCl（填化学式）．
②由无水MgCl2制取Mg的化学方程式是MgCl2（熔融）$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$Mg+Cl2↑．
（3）海带灰中富含以I-形式存在的碘元素．实验室提取I2的途径如图2所示：
I：下列不属于步骤①操作所用的仪器是B（填序号）．
A．酒精灯       B．漏斗     C．坩埚       D．泥三角
Ⅱ：步骤③的实验操作名称是过滤．
Ⅲ：④步骤反应的离子方程式H2O2+2H++2I-=I2+2H2O．
Ⅳ：请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否含有碘单质的简单方法取被提取碘（⑤）后的水溶液少许置于试管中，滴加淀粉，看溶液是否变蓝，如变蓝则水溶液中还含有碘单质．

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