题目内容

12．已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素．A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，B的电负性大于C，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，F的基态原子中有4个未成对电子．
（1）基态的F3+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d5．
（2）B的气态氢化物在水中的溶解度远大于A、C的气态氢化物，原因是
NH3与H2O分子间存在氢键．
（3）化合物FD3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，它的晶体类型是分子晶体；化合物ECAB中的阴离子与AC2互为等电子体，该阴离子的电子式是．
（4）FD3与ECAB溶液混合，得到含多种配合物的血红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是K2Fe（SCN）5．
（5）化合物EF[F（AB）6]是一种蓝色晶体，如图表示其晶胞的$\frac{1}{8}$（E+未画出）．该蓝色晶体的一个晶胞中E+的个数为4．

分析 A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素；A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，则A是C元素，C是S元素，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，E是K元素，D的原子序数介于S与K元素之间，故D为Cl元素，B的电负性大于C，且B的原子序数小于C，属于不同主族，所以B是N元素；F位于第四周期，基态原子中有4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，则F是Fe元素，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大，其中A、B、C、D、E为不同主族的元素；A、C的最外层电子数都是其电子层数的2倍，则A是C元素，C是S元素，透过蓝色钴玻璃观察E的焰色反应为紫色，E是K元素，D的原子序数介于S与K元素之间，故D为Cl元素，B的电负性大于C，且B的原子序数小于C，属于不同主族，所以B是N元素；F位于第四周期，基态原子中有4个未成对电子，外围电子排布为3d64s2，则F是Fe元素．
（1）基态的Fe3+核外电子排布式是：1s22s22p63s23p63d5，故答案为：1s22s22p63s23p63d5；
（2）B的气态氢化物为NH3，A、C的气态氢化物分别为CH4、H2S，NH3与H2O分子间存在氢键，而CH4、H2S不能与水分子形成氢键，故NH3在水中的溶解度远大于CH4、H2S，
故答案为：NH3与H2O分子间存在氢键；
（3）化合物FeCl3是棕色固体、易潮解、100℃左右时升华，熔沸点低，属于分子晶体，化合物KSCN中的阴离子与CS2互为等电子体，该阴离子的电子式是，
故答案为：分子晶体；；
（4）FeCl3与KSCN得到含多种配合物的血红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是：K2Fe（SCN）5，
故答案为：K2Fe（SCN）5；
（5）该$\frac{1}{8}$晶胞中含有Fe2+：4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；含Fe3+：4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$；含CN-：12×$\frac{1}{4}$=3．根据化合价代数和为0的原则，该$\frac{1}{8}$晶胞中含有K+：3-（$\frac{1}{2}$×2+$\frac{1}{2}$×3）=$\frac{1}{2}$，则一个晶胞中K+的个数为$\frac{1}{2}$×8=4，
故答案为：4．

点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、氢键、晶体类型与性质、等电子体、配合物、晶胞计算等，（5）中注意利用均摊法进行计算，难度中等．

练习册系列答案
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2．下列叙述不正确的是（　　）
A．配制0.1 mol•L-1的Na2SO3溶液490mL，需用500ml容量瓶
B．向2等份不饱和的烧碱溶液中分别加入一定量的Na2O2和Na2O，使溶液均恰好饱和，则加入的Na2O2与Na2O的物质的量之比等于1：1（保持温度不变）
C．在标准状况下，将22.4L氨气溶于1L水中，得到1mol•L-1的氨水
D．10mL质量分数为70%的乙醇用10mL水稀释后；乙醇的质量分数小于35%
3．下列说法正确的是（　　）
A．甲苯中所有原子都处于同一平面内
B．甲烷和乙烯都可以与氯气反应
C．酸性高锰酸钾溶液可以氧化苯和甲烷
D．乙烯可以与氢气发生加成反应，苯不能与氢气加成
20．2013年初，雾霾天气多次肆虐我国中东部地区．其中，汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一．
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO（g）+2CO（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2（g）+N2（g）．在密闭容器中发生该反应时，c（CO2）随温度（T）、催化剂的表面积（S）和时间（t）的变化曲线，如图1所示．

据此判断：
①该反应的△Η＜0（填“＞”或“＜”）．
②在T1温度下，0～2s内的平均反应速率v（N2）=0.05mol/（L•s）．
③当固体催化剂的质量一定时，增大其表面积可提高化学反应速率．若催化剂的表面积S1＜S2，在上图中画出c（CO2）在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线．
④若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是bd（填字母）．

（2）直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题．
①煤燃烧产生的烟气含氮的氧化物，用CH4催化还原NOx可以消除氮氧化物的污染．
例如：CH4（g）+2NO2（g）═N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867.0kJ•mol-1
2NO2（g）═N2O4（g）△H=-56.9kJ•mol-1
写出CH4催化还原N2O4（g）生成N2和H2O（g）的热化学方程式CH4（g）+N2O4（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g），△H=-810.1kJ/mol．
②将燃煤产生的二氧化碳回收利用，可达到低碳排放的目的．图2是通过人工光合作用，以CO2和H2O为原料制备HCOOH和O2的原理示意图．电极a、b表面发生的电极反应式分别为
a：2H2O-4e-═O2↑+4H+，
b：2CO2+4e-+4H+═2HCOOH．
7．（1）元素M是短周期元素，其常量存在于海水中，单质被誉为“国防金属”．
①M的原子结构示意图为．
②以M、Al为电极，KOH溶液为电解质溶液，则负极的电极反应式为Al+4OH--3e-=[Al（OH）4]-．
（2）一定条件下，通过下列反应可实现燃煤烟气中硫的回收：
2CO（g）+SO2（g）$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2CO2（g）+S（l）△H
①已知：2CO（g）+O2（g）═2CO2（g）△H1=-566kJ•mol-1
S（l）+O2（g）═SO2（g）△H2=-296kJ•mol-1
则反应热△H=-270 kJ•mol-1．
②其他条件相同、催化剂不同时，SO2的转化率随反应温度的变化如图所示．260℃时Cr2O3（填“Fe2O3”、“NiO”或“Cr2O3”）作催化剂反应速率最快．Fe2O3和NiO作催化剂均能使SO2的转化率达到最高，不考虑价格因素，选择Fe2O3的主要优点是Fe2O3作催化剂时，在相对较低温度可获得较高SO2的转化率，从而节约大量能源．
③工业上还可用Na2SO3溶液吸收烟气中的SO2：Na2SO3+SO2+H2O═2NaHSO3．某温度下用1.0mol•L-1 Na2SO3溶液吸收纯净的SO2，当溶液中c（SO${\;}_{3}^{2-}$）降至0.2mol•L-1时，吸收能力显著下降，应更换吸收剂．
Ⅰ．此时溶液中c（HSO${\;}_{3}^{-}$）约为1.6 mol•L-1．
Ⅱ．此时溶液pH=6．（已知该温度下SO${\;}_{3}^{2-}$+H+?HSO${\;}_{3}^{-}$的平衡常数K=8.0×106，计算时SO2、H2SO3的浓度忽略不计）
17．Na、Fe、Cu、Al是常见的金属元素，请按要求回答下列问题：
（1）一定条件下，2.3g的Na与O2完全反应生成3.6g产物时失去的电子数为0.1NA．
（2）向氯化铜溶液中加入一定量的铁粉和铝粉混合物，充分反应后，下列情况可能出现的是ab（填字母）．
a．溶液中有Cu2+、Fe2+、Al3+，不溶物为Cu
b．溶液中有Fe2+、Al3+，不溶物为Cu、Fe
c．溶液中有Fe3+、Al3+，不溶物为Cu
d．溶液中有Fe2+，不溶物为Cu、Al
（3）将一定质量的铁、铝、铜合金，加入1L一定物质的量浓度的硝酸中，合金完全溶解，测得溶液中（忽略溶液体积的变化）c（H+）=0.5mol•L-1，c（Cu2+）=0.3mol•L-1，c（Al3+）=0.2mol•L-1，c（NO${\;}_{3}^{-}$）=2mol•L-1，则混合物中铁的质量最少为5.6g．
（4）铁的某种氧化物的化学式表示为FexO（x＜1），已知铁元素在该氧化物中的质量分数为75%，则x=0.86（精确至0.01）．
（5）Na-Al/FeS是一种可充电电池，电池中用含Na+导电固体作为电解质，在工作过程中Na+的物质的量保持不变．
①若该正极的电极反应式表示为2Na++FeS+2e-═Na2S+Fe，则电池的负极反应式可表示为2Na-2e-=2Na+；充电时，阳极发生反应的物质是Na2S、Fe．
②用该电池作电源，组成如图所示装置，若通电5min时，铜电极质量增加1.08g，则该电源电极X名称为负极．图中装置A、B的pH变化为A增大、B不变（填“增大”、“减小”或“不变”）．
4．银铜合金广泛用于航空工业．从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

[注：Al（OH）3和Cu（OH）2 开始分解的温度分别为450℃和80℃]
（1）滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学反应方程式为2NO+O2=2NO2．
（2）固体混合物B的组成为Al（OH）3和CuO；在生成固体B的过程中，需控制NaOH的加入量，若NaOH过量，则因过量引起的反应的离子方程式为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O．
（3）完成煅烧过程中一个反应的化学方程式：
4CuO+2Al2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4CuAlO2+O2↑．
（4）若银铜合金中铜的质量分数为63.5%，理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为50.0mol CuAlO2，至少需要1.0mol•L-1的Al2（SO4）3溶液25.0L．
（5）CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥．
1．某有机物中各元素的质量分数为：C（40%），H（6.67%），O（53.33%），如0.2mol该物质的质量为36g，则其分子式为C6H12O6．
2．下列实验能够达到目的是（　　）
A．MnO2、CuO、Fe三种物质的粉末都是黑色的，用稀盐酸不能将它们区别开
B．（NH4）2SO4、K2SO4、NH4Cl三种溶液可以用加入NaOH溶液并加热的方法区分开
C．除去KNO3中的少量NaCl，可将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤
D．用湿润的KI淀粉试纸可以检验溴蒸气中是否含有NO2

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