X.Y.Z.U.W 是原子序数依次增大的前四周期元素．其中 Y 的原子核外有 7 种运动状态不同的电子,X.Z 中未成对电子数均为 2,U 是第三周期元素形成的简单离子中半径最小的元素,W 的内层电子全充满.最外层只有 1 个电子．请回答下列问题:(1)U 在周期表中的位置第三周期IIIA族．X.Y.Z 的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C．(2)写出 W � 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

19．

X、Y、Z、U、W 是原子序数依次增大的前四周期元素．其中 Y 的原子核外有 7 种运动状态不同的电子；X、Z 中未成对电子数均为 2；U 是第三周期元素形成的简单离子中半径最小的元素；W 的内层电子全充满，最外层只有 1 个电子．请回答下列问题：
（1）U 在周期表中的位置第三周期IIIA族．X、Y、Z 的第一电离能从大到小的顺序是N＞O＞C（用元素符号表示，下同）．
（2）写出 W 的价电子排布图

．
（3）根据等电子体原理，可知化合物 XZ 的电子式是

．
（ 4 ） X、Y、Z 的最简单氢化物的键角从大到小的顺序是CH₄＞NH₃＞H₂O（用化学式表示），原因是3种氢化物的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的孤电子对数依次增大，导致键角变小．
（5）由元素 Y 与 U 元素组成的化合物 A，晶胞结构如右图所示（黑球表示 Y 原子，白球表示 U 原子），请写出化合物 A 的化学式AlN，其中 Y 元素的杂化方式是sp³．
（6）U 的晶体属立方晶系，其晶胞边长为 405pm，密度是 2.70g/cm，通过计算确定其晶胞的类型面心立方最密堆积（填简单立方堆积、体心立方堆积或面心立方最密堆积）（已知：4053≈6.64×107）

分析 X、Y、Z、U、W是原子序数依次增大的前四周期元素．其中Y的原子核外有7种运动状态不同的电子，则Y为N元素；U是第三周期元素形成的简单离子中半径最小的元素，则U为Al；X、Z中未成对电子数均为2，X的原子序数小于N，而Z的原子序数介于N、Al之间，X、Z的核外电子排布分别为1s²2s²2p²，1s²2s²2p⁴，故X为C元素、Z为O元素；W的内层电子全充满，最外层只有1个电子，原子序数大于Al，只能处于第四周期，核外电子数为2+8+18+1=29，故W为Cu元素，以此解答该题．

解答解：（1）由以上分析可知U为Al，位于周期表，同周期随原子序数增大，第一电离能呈增大趋势，但N元素2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，故第一电离能N＞O＞C，
故答案为：第三周期 IIIA 族；N＞O＞C；
（2）W为Cu元素，价电子排布式为3d¹⁰4s¹，价电子排布图为，
故答案为：；
（3）根据等电子体原理，可知化合物CO与N₂互为等电子体，CO的电子式是，
故答案为：；
（4）X、Y、Z的最简单氢化物分别为CH₄、NH₃、H₂O，3种氢化物的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的孤电子对数依次增大，导致键角变小，故键角：CH₄＞NH₃＞H₂O，
故答案为：CH₄＞NH₃＞H₂O；3种氢化物的中心原子价层电子对数均为4，VSEPR模型均为正四面体形，但中心原子的孤电子对数依次增大，导致键角变小；
（5）晶胞中N原子数目为4，Al原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故该化合物化学式为AlN，Y原子形成4个共价键，故Y原子杂化方式为sp³，
故答案为：AlN；sp³；
（6）设晶胞中Al原子数目为N（Al），则N（Al）×$\frac{27}{6.02×1{0}^{23}}$g=（405×10^-10）³×2.70g/cm³，解得N（Al）=4.00，所以其晶胞的类型面心立方密堆积，
故答案为：面心立方最密堆积．

点评本题是对物质结构与性质的考查，为高考常见题型，侧重考查学生的分析能力和计算能力，涉及核外电子排布、电离能、杂化方式、晶胞计算等，难度中等，注意把握晶胞的计算和分析．

练习册系列答案

10．（1）1.5molH₂SO₄的质量是147g，其中含有3mol H
（2）9.03×10²³个NH₃分子含1.5摩尔氨分子，4.5摩尔氢原子
（3）在标准状况下，3360mL的CO₂的物质的量是0.15mol．

7．下列有关环境问题的说法正确的是（　　）
①臭氧的体积分数越大的空气越有利于人体健康
②煤燃烧时加入适量的石灰石，可减少废气中SO₂的量
③PH在5.6～7.0之间的降水通常称为酸雨
④汽车尾气中含有氮氧化物、碳氧化物、含铅化合物等，严重污染大气．

14．锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu₄O（PO₄）₂，可通过下列反应制备：2Na₃PO₄+4CuSO₄+2NH₃•H₂O=Cu₄O（PO₄）₂↓+3Na₂SO₄+（NH₄）₂SO₄+H₂O

（1）写出基态Cu原子的核外电子排布式[Ar]3d¹⁰4s¹，（NH₄）₂SO₄中涉及到的N、O、S第一电离能由小到大的顺序为S＜O＜N．
（2）写出一种与PO₄^3-互为等电子体的离子SO₄^2-、ClO₄^-．
（3）氨基乙酸铜的分子结构如图1，碳原子的杂化方式sp³、sp²．
（4）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu（CN）₄]^2-，则1mol[Cu（CN）₄]^2-中含有的π键的数目为8N_A．
（5）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图2所示．则该化合物的化学式为CuH．

4．1mol某烃最多能和2mol HBr加成，且产物最多能与8mol Cl₂发生取代反应，则该烃可能为（　　）

CH₂=CH₂

CH₂=CH-CH=CH₂

CH₃-CH=CH₂

11．硼是第IIIA族元素，单质硼在加热条件下能与多种非金属反应．某同学欲利用氯气和单质硼反应制备三氯化硼．已知BCl₃的沸点为12.5℃，熔点为-107.3℃，遇水剧烈反应．
（1）选用如图所示的装置（可以重复选用）进行实验，装置依次连接的合理顺序为ABDCEDF．

（2）图中g管的作用是保持气压平衡，便于分液漏斗中的液体流入蒸馏烧瓶，装置E的作用是冷凝并收集BCl₃．
（3）开始实验时，先点燃A（填“A”或“B”）处的酒精灯．
（4）请写出BCl₃遇水变质的化学方程式BCl₃+3H₂O=H₃BO₃+3HCl．
（5）硼酸是一元弱酸，其钠盐化学式为Na，则硼酸在水中电离方程式是H₃BO₃+H₂O?[B（OH）₄]^-+H⁺．
（6）实验完成后，某同学向F （溶液中含有0.05mol/LNaC1 0、0.05mol/LNaCl、0.1mol/L NaOH）中滴加品红溶液，发现溶液褪色．现设计实验探究溶液褪色的原因，请将表中数据补充完整，完成实验方案．

实验序号	0.1mol/LNaClO溶液/mL	0.1mol/LNaCl溶液/mL	0.2mol/LNaOH溶液/mL	H₂O/mL	品红溶液	现象
①	4.0	0	0	x	3滴	较快褪色
②	0	4.0	4.0	0	3滴	不褪色
③	4.0	0	4.0	0	3滴	缓慢褪色

x=4.0，结论：NaClO使品红溶液褪色，溶液碱性越强褪色越慢．

8．草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）无色，熔点为101℃，易溶于水，受热易脱水、升华，170℃以上分解，草酸钙难溶于水．某研究性小组按照下图装置，检验草酸晶体的分解产物中含有CO、CO₂．已知C、E、H中盛装澄清石灰水，D中盛装浓NaOH溶液，G中盛有CuO．

（1）装置B的主要作用是冷凝草酸气体，防止草酸进入装置C反应生成沉淀而干扰CO₂的检验．
（2）装置C中反应的离子方程式为Ca²⁺+2OH^-+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（3）装置D的作用是吸收CO₂气体，防止干扰CO气体的检验．
（4）装置F所盛的药品是碱石灰或无水氯化钙．
（5）能证明草酸晶体分解产物中有CO的现象是G中黑色粉末变为红色，其后的H中澄清石灰水变浑浊．
（6）H后连接的尾气处理装置为Ⅰ．（从“Ⅰ”“Ⅱ”中选择）
（7）为测定草酸晶体分子式（H₂C₂O₄•xH₂O）中x的值，现做如下实验．
①称取6.3g草酸晶体，将其配置成100.0mL水溶液为待测溶液；
②取25.0mL待测溶液放入锥形瓶中，再加人适量的稀硫酸；
③用浓度为0.4mol/L的KmnO₄标准溶液进行滴定，达到滴定终点时，用去12.50mL KMnO₄溶液．
回答下列问题．
写出H₂C₂O₄和酸性KMnO₄溶液反应的化学方程式5H₂C₂O₄+2KMnO₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O；经计算x=2．
（8）依据以上实验，写出草酸晶体（H₂C₂O₄•xH₂O）受热分解的化学方程式H₂C₂O₄•2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO↑+CO₂↑+3H₂O．

9．

某物质只含C、H、O三种元素，其分子模型如图所示，分子中共有12个原子（图中球与球之间的连线代表单键、双键等化学键）．
（1）该物质的结构简式为

．
（2）该物质中所含官能团的名称为碳碳双键、羧基．
（3）下列物质中，互为同分异构体的是①②．
①CH₃CH═CHCOOH　②CH₂═CHCOOCH₃　③CH₃CH₂CH═CHCOOH
④CH₃CH（CH₃）COOH．

试题分类