题目内容

8．A、B、C、D、E、F为前四周期的元素．其中，A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，A3+比B-少一个电子层，B原子得一个电子后3p轨道全充满；C原子的p轨道中有3个未成对电子，其气态氢化物在水中的溶解性在同族元素所形成的氢化物中最大；D的最高化合价与最低化合价代数和为4，其最高价氧化物对应的水化物可以用于制取炸药和制作铅蓄电池；E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子；F元素的单质为紫红色固体，可通过“湿法冶金”而得．请回答下列问题：
（1）CB3分子中心原子的杂化类型是sp3；
（2）如图所示为F与Au以3：1形成的合金晶胞图，在图中的括号内写出对应的元素符号．
（3）B、D元素最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱：HClO4＞H2SO4（填化学式）．
（4）用导线将A和F的单质做成的电极连接起来，插入到盛有C的最高价氧化物的水化物的浓溶液中构成原电池，试写出在单质A表面发生反应的电极反应式：2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O；
（5）分子R是由C元素与氢元素形成的18电子分子，R的电子式为；
（6）24g E的单质在33.6L氧气（标准状况）中燃烧，至反应物全部耗尽，放出x kJ热量．则1mol E与O2反应生成E的低价氧化物时的热化学方程式为C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol（已知：E的燃烧热为y kJ/mol）

分析 A、B、C、D、E、F为前四周期的元素．A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，B原子得一个电子后3p轨道全充满，则B为Cl元素，A3+比B-少一个电子层，则A为Al元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，C原子的外围电子排布为ns2np3，是第ⅤA族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，所以C为N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，为第ⅥA族元素，故D为S元素；E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子，即核外电子数为6，故E为C元素；F元素的单质为紫红色固体，可通过“湿法冶金”而得，则F为Cu，据此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F为前四周期的元素．A元素和B元素的原子都有一个未成对电子，B原子得一个电子后3p轨道全充满，则B为Cl元素，A3+比B-少一个电子层，则A为Al元素；C原子的p轨道中有3个未成对电子，C原子的外围电子排布为ns2np3，是第ⅤA族元素，其气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的氢化物中最大，所以C为N元素；D的最高化合价和最低化合价的代数和为4，为第ⅥA族元素，故D为S元素；E元素的基态原子核外有六种运动状态的电子，即核外电子数为6，故E为C元素；F元素的单质为紫红色固体，可通过“湿法冶金”而得，则F为Cu．
（1）NCl3分子中心N原子孤电子对数为$\frac{5-1×3}{2}$=1，价层电子对数=3+1=4，所以N原子的杂化类型是sp3，
故答案为：sp3；
（2）Cu与Au以3：1形成的合金晶胞图，晶胞中黑色小球个数=8×$\frac{1}{8}$=1，灰色小球的个数=6×$\frac{1}{2}$，所以黑色小球表示Au原子，灰色小球表示Cu原子，其图象为，
故答案为：；
（3）同一周期元素中，元素的非金属性随着原子序数的增大而增强，所以Cl元素的非金属性大于S元素，元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，所以酸性HClO4＞H2SO4，
故答案为：HClO4＞H2SO4；
（4）用导线将Al和Cu的单质做成的电极连接起来，插入到盛有浓硝酸溶液中构成原电池，Al发生钝化现象，铜失电子而作负极，铝作正极，正极上硝酸根离子得电子发生还原反应，电极反应式为：2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O，
故答案为：2H++NO3-+e-=NO2↑+H2O；
（5）分子R是由氮元素与氢元素形成的18电子分子，则R为N2H4，R的电子式为，
故答案为：；
（6）24g 碳的单质在33.6L氧气（标准状况）中燃烧，至反应物全部耗尽，放出xkJ热量，24g 碳的物质的量=$\frac{24g}{12g/mol}$=2mol，n（O2）=$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol，根据原子守恒知该反应热化学反应方程式为：2C（s）+1.5O2（g）=CO（g）+CO2 △H=-xkJ/mol，
碳的燃烧热为y kJ/mol，其完全燃烧热化学反应方程式为：C（s）+O2（g）=CO2 （g）△H=-ykJ/mol，
根据盖斯定律，前式减后失可得1mol C与O2反应生成C的低价氧化物时的热化学方程式为：C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol，
故答案为：C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=CO（g）△H=-（x-y）kJ/mol．

点评 本题比较综合，以元素推断题为载体，考查核外电子排布规律、分子空间构型、晶胞计算、原电池、热化学反应方程式书写等，（4）中容易根据金属性强弱判断正负极导致错误，注意铝和浓硝酸易产生钝化现象而导致铝为正极、铜为负极，是对学生综合能力的考查．

练习册系列答案
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18．A、B、C、D是四种短周期元素，E是过渡元素．A、B、C同周期，C、D同主族，A的原子结构示意图为：，B是同周期第一电离能最小的元素，C的最外层有三个未成对电子，E的外围电子排布式为3d64s2．回答下列问题：
（1）写出下列元素的符号：ASi  BNa  CP   DN
（2）用化学式表示上述五种元素中最高价氧化物对应水化物酸性最强的是HNO3，碱性最强的是NaOH．
（3）用元素符号表示D所在周期（除稀有气体元素外）第一电离能最大的元素是F，电负性最大的元素是F．
（4）D的氢化物比C的氢化物的沸点高（填“高“或“低“），原因NH3分子间形成氢键
（5）E元素原子的核电荷数是26，E元素在周期表的位置第四周期第Ⅷ族．
（6）A、B、C最高价氧化物的晶体类型是分别是原子晶体、离子晶体、分子晶体
（7）画出D原子的核外电子轨道表示式．
19．石油是重要的能源和宝贵的资源，人们的衣、食、住、行、用很大程度上直接或间接与石油产品有关．塑料、合成橡胶、合成纤维三大合成材料，绝大部分靠石油来生产．石油必须经过炼制才能使用，石油的炼制主要有分馏、裂化、重整、精制等．
煤是另一种矿物燃料，也是宝贵的资源．它是由有机物和无机物所组成的复杂的混合物．煤的综合利用有煤的气化、煤的干馏、煤的液化等．
①煤的气化是让固体煤在一定温度及压强下与气化剂（如蒸汽、空气或氧气等）发生一系列化学反应，使煤中的有机物转化为氢气、甲烷和一氧化碳等气态物质的过程．②煤的干馏是把煤隔绝空气加强热使它分解的过程．煤通过干馏产生焦炭、煤焦油、粗氨水和焦炉气等，其中煤焦油可以通过分馏制得重要的化工原料．③煤的液化是把煤磨成粉末后和一些燃料油混合，在催化剂作用下加氢，得到的液化产物的过程．此液化产物也称人造石油．
阅读上述文字，结合已学知识，回答下列问题：
（1）下列变化属于物理变化的是①⑥
①石油的分馏；②煤的干馏；③石蜡的催化裂化；④煤的气化；⑤煤的液化；⑥煤焦油成分的分离．
（2）有下列反应：①由乙烯制乙醇  ②甲烷在空气中燃烧  ③由氯乙烯制聚氯乙烯  ④丙烯使溴水褪色  ⑤苯与浓硝酸、浓硫酸的混合在50℃-60℃条件下的反应  ⑥由乙烯制聚乙烯  ⑦乙醇在铜作催化剂条件下与氧气反应生成乙醛  ⑧乙醇与乙酸反应生成乙酸乙酯．
其中属于取代反应的是（填序号，下同） ，属于氧化反应的是②⑦，
属于聚合反应的是③⑥，属于加成反应的是①④．
（3）分子结构中在同一平面上的碳原子数最多为11个．
（4）石油分馏产品之一的汽油中含有戊烷，戊烷分子式为C5H12．写出戊烷的所有同分异构体CH3CH2CH2CH2CH3、（CH3）2CHCH2CH3、（CH3）4C．
16．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，甲、乙、丙、丁、戊是由其中的两种或三种元素组成的化合物，己是Z元素形成的单质是空气的主要成分之一．已知：甲+乙═丁+己，甲+丙═戊+己； 0.1mol•L-1丁溶液的pH为13（25℃）．下列说法正确的是（　　）
A．原子半径：W＞Z＞Y＞X
B．Y元素在周期表中的位置为第三周期第ⅣA族
C．1 mol甲与足量的乙完全反应共转移了1 mol电子
D．1.0 L 0.1 mol•L-1戊溶液中阴离子总的物质的量小于0.1 mol
3．甲烷分子是以C原子为中心的正四面体结构，而不是正方形的平面结构，理由是（　　）
A．CH3Cl只代表一种物质B．CH2Cl2只代表一种物质
C．CHCl3只代表一种物质D．CCl4是非极性分子
13．I、已知咖啡酸的结构如图所示．
（1）咖啡酸的分子式为C9H8O4，该分子中除含有酚羟基外，还含有的官能团的名称碳碳双键、羧基．
II、有机物 A 的结构简式为 CH3CH（CH2CH3）CH═CH2，
（2）用系统命名法对 A 命名，A 的名称为3-甲基-1-戊烯，A 中含有1个手性碳原子，一定条件下，A 与氢气完全反应生成 B，则 B 与氯气光照得到的一氯代烃共有4种．
（3）A 的最简单同系物 C 的电子式为，A 的同分异构体中只有一种类型的氢原子的结构简式为C（CH3）2═C（CH3）2．
III、由乙炔与甲醛合成 1，3-丁二烯的路线如下：
已知：反应③的类型与实验室用乙醇为原料制备乙烯相同，反应条件相似．回答下列问题：
（4）HCHO 的结构式为，①的反应类型为加成反应，一定条件下，1，3-丁二烯反应生成的高分子结构简式为-[CH2-CH=CH-CH2]-n．
（5）实验室制乙炔的化学反应方程式为CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑，反应③的方程式为HOCH2CH2CH2CH2OH$\stackrel{一定条件}{→}$CH2=CHCH=CH2+2H2O．
20．已知化合物A中各元素的质量分数分别为C 37.5%，H 4.2%和O 58.3%．请填空：
（1）0.01mol  A在空气中充分燃烧需消耗氧气1.01L（标准状况下），则A的分子式是C6H8O7．
（2）实验表明：A不能发生银镜反应．1mol A与足量的碳酸氢钠溶液反应可放出3mol二氧化碳．在浓硫酸催化下，A与乙酸可发生酯化反应．核磁共振氢谱表明A分子中有4个氢处于完全相同的化学环境．则A的结构简式是．
17．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A．向沸水中滴加饱和氯化铁溶液：Fe3++3H2O═Fe（OH）3↓+3H+
B．澄清石灰水与少量苏打溶液混合：Ca2++OH-+HCO3-═CaCO3↓+H2O
C．碳酸钙溶于醋酸：CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O
D．氯化亚铁溶液中通入氯气：2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
1．太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位．单晶硅太阳能电池片在加工时，一般掺杂微量的铜、硼、镓、硒等．回答下列问题：
（1）二价铜离子的电子排布式为1S22S22P63S23P63d9．已知高温下Cu2O比CuO更稳定，试从铜原子核外电子结构变化角度解释亚铜离子价电子排布式为3d10，亚铜离子核外电子处于稳定的全充满状态．
（2）铜与类卤素（SCN）2反应生成Cu（SCN）2．1mol （SCN）2中含有π键的数目为4NA．
类卤素（SCN）2对应的酸有两种，理论上硫氰酸（H-S-C三N）的沸点低于异硫氰酸
（H-N=C=S）的沸点，其原因是异硫氰酸分子间可形成氢键，而硫氰酸不能．
（3）硼元素具缺电子性，其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物，如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3．在BF3•NH3中的B原子的杂化方式为sp3，B与N之间形成配位键，氮原子提供孤电子对．
（4）六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似，层间相互作用力为分子间作用力．六方氮化硼晶体在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构和硬度都与金刚石相似，晶体连长为361.5pm，立方氮化硼的密度是$\frac{4×25}{（361.5×1{0}^{-10}）^{3}NA}$g/cm3（只要求列算式）．
（5）如图是立方氮化硼晶胞沿z轴的投影图，请在图中圆球上涂“”和画“×”分别标明B和N的相对位置．

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