题目内容

5．（1）氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用．请回答下列问题：
氮、氧、氟是同周期相邻的三种元素，比较：氮原子的第一电离能大于（填“大于”、“小于”或“等于”）氧原子的第一电离能；
（2）Fe在元素周期表中的位置为第四周期第VIII族，基态Fe2+的核外电子排布式为_1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ．
（3）H20的VSEPR模型为四面体形
比较键角的大小：H20＜CH4（填“＞”“＜”或“=”），原因为两种分子均采取sp3杂化，甲烷分子的杂化轨道中无孤电子对，而H2O分子有两对孤对电子，孤对电子与成键电子的排斥力大、键角小
（4）磁性材料在生活和科学技术中应用广泛．研究表明，若构成化合物的阳离子有未成对电子时，则该化合物具有磁性．下列物质适合作录音磁带磁粉原料的为B （填选项字母）．
A．V2O5    B．CrO2    C．PbO    D．ZnO．

分析 （1）同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，注意同一周期的第ⅡA元素的第一电离能大于第ⅢA族的，第ⅤA族的大于第ⅥA族的；
（2）根据元素的质子数可知电子数为26，核外各电子层电子数为2、8、14、2，所以位于第四周期第VIII族；铁原子失去2个电子变成Fe2+，根据构造原理书写Fe2+核外电子排布式；
（3）H2O分子中O原子形成2个σ键、含有2对孤电子对；孤对电子与成键电子的排斥力比成键电子之间排斥力大；
（4）构成化合物的阳离子有未成对电子时，该化合物具有磁性，适合作录音磁带磁粉原料，根据离子核外电子排布式判断．

解答 解：（1）N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，但N原子的2p能级处于半满状态，较稳定，故N元素的第一电离能高于氧元素的第一电离能，
故答案为：大于；
（2）根据元素的质子数可知电子数为26，核外各电子层电子数为2、8、14、2，所以位于第四周期第VIII族；其原子基态时的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，铁原子失去最外层2个电子变成Fe2+，根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ，
故答案为：第四周期第VIII族；1s22s22p63s23p63d6 或[Ar]3d6 ；
（3）H2O分子中O原子形成2个σ键、含有2对孤电子对，VSEPR模型为四面体形；甲烷分子的杂化轨道中无孤电子对，而H2O分子有两对孤对电子，孤对电子与成键电子的排斥力大、键角小，则键角H2O＜CH4，
故答案为：四面体形；＜；两种分子均采取sp3杂化，甲烷分子的杂化轨道中无孤电子对，而H2O分子有两对孤对电子，孤对电子与成键电子的排斥力大、键角小；
（4）A．V2O5 中V5+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，没有未成对电子，没有磁性；
B．CrO2 中Cr4+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2，有未成对电子，具有磁性；
C．PbO 中Pb处于IVA族，失去p能级2电子形成Pb2+，没有未成对电子，没有磁性；
D．ZnO中Zn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10，没有未成对电子，具有磁性，
CrO2适合作录音磁带磁粉原料，
故选：B．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及第一电离能、核外电子排布、杂化方式、价层电子对互斥理论等，注意把握第一电离能能的比较以及电子排布式的书写方法，题目难度不大．

练习册系列答案
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15．实验室欲配制100mL 1.4mol/L的NaOH溶液，试回答：
（1）用不到的仪器是：B．
A．烧杯  B.500mL容量瓶  C．天平  D．胶头滴管  E．玻璃棒  F.100mL容量瓶
（2）配制时应称取NaOH5.6g．
（3）实验开始时，需检查容量瓶检查是否漏水．
（4）下列操作的顺序中还缺少一步操作是什么转移．
     计算  冷却  称量  洗涤  定容  溶解   摇匀
（5）若用1.4mol/L的NaOH溶液润洗容量瓶，实验结果将偏高．溶解后立刻转移到容量瓶，结果将偏高，如果容量瓶洗净后有水结果将无影响．
16．氨水是实验室中的常用试剂．某课外活动小组欲通过实验测定NH3•H2O的电离常数．
【讨论】选用以下试剂和仪器：浓度大约为0.1mol/L的氨水、0.1000mol/L盐酸、甲基橙、蒸馏水、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、胶头滴管、烧杯、pH计、铁架台
在组装仪器是发现缺少了一种仪器，缺少的仪器是滴定管夹．添加这种仪器后进行实验．
【实验过程】
实验步骤实验目的
（滴定前的所有操作正确，已略去）
步骤1：
①用碱式滴定管量取20.00mL的氨水放入锥形瓶中，滴入2滴甲基橙．
②用酸式滴定管取0.1000mol/L盐酸滴定氨水．
③当锥形瓶中的溶液由黄色变成橙色时，停止滴定，纪录数据．
④重复滴定操作2～3次．		测定氨水的准确浓度
步骤2：用pH计测定氨水的pH．测定氨水中c（OH-）浓度
步骤3：通过实验数据计算氨水的电离常数K
【反思】：该小组在实验条件下测得氨水的电离常数K=1.60×10-5．查阅资料得知：25℃时氨水的电离常数K=1.75×10-5．检查滴定过程操作、计算均没有错误，该小组讨论后认为实验测得氨水的电离常数是准确的，但是应该补充一项实验内容，补充的实验内容是测定氨水的温度．
【拓展应用】25℃时，pH=5的氯化铵溶液中$\frac{c（{H}^{+}）×c（N{{H}_{4}}^{+}）}{c（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=0.175．（写出推导过程并计算出结果）
13．某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质．当汽车发生碰撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用．
（1）NaN3是气体发生剂，受热分解产生N2和Na，NaN3中N3-中心原子采用sp 杂化．
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（3）KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na作用生成KCl和Na2O，KClO4含有化学键的类型为离子键、共价键，K的原子结构示意图为．
（4）NaHCO3是冷却剂，吸收产气过程中释放的热量而发生分解，其化学方程式为2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O．
（5）100g上述产气药剂产生的气体通过碱石灰后得到N2 33.6L（标准状况）．
①用碱石灰除去的物质为CO2、H2O；
②该产气药剂中NaN3的质量分数为65%．
20．已知温度T时水的离子积常数为Kw．该温度下，将浓度为a mol•L-1的一元酸HA与b mol•L-1的NaOH等体积混合，混合溶液中c（H+）=$\sqrt{{K}_{w}}$mol•L-1．下列说法不正确的是（　　）
A．混合溶液呈中性
B．a≥b
C．混合溶液中，c（A-）=c（Na+）
D．混合液中水电离出c（OH-）大于该温度下纯水电离出c（OH-）
10．有X、Y、Z、W四种短周期元素，已知：
①Z+与W的气态氢化物分子具有相同的电子数；X2-、Y-与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数；②X单质在空气中燃烧产生气体R；③Y的气态氢化物与W的气态氢化物相遇时有白烟生成．请回答：
（1）画出X2-的原子结构示意图．
（2）Z的单质在空气中燃烧产物的电子式为：．
（3）实验室制取W的气态氢化物的反应方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O．
（4）向Y单质的水溶液中通入过量气体R的离子反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-．
17．以苯甲醛为原料制取苯甲醇和苯甲酸的合成反应如下：

相关物质的部分物理性质见下表：
名称相对密度熔点（℃）沸点（℃）溶解度
水乙醚
苯甲醛1.04-26179.6微溶易溶
苯甲酸1.27122.124925℃微溶，95℃可溶易溶
苯甲醇1.04-15.3205.7微溶易溶
乙醚0.71-116.334.6不溶--
实验流程如下：

（1）萃取时苯甲醇在分液漏斗的上层（填“上”或“下”）层，分液漏斗振摇过程中需慢慢开启旋塞几次，其原因是排放可能产生的气体以解除超压．
（2）用NaHSO3溶液、10%Na2CO3溶液、H2O洗涤乙醚层．
①用10%Na2CO3溶液洗涤目的是除去乙醚中溶解的少量苯甲酸．
②操作Ⅰ名称是蒸馏．
（3）抽滤操作结束时先后进行的操作是先断开抽滤瓶与抽气泵的连接，后关闭抽气泵．
（4）提纯粗产品乙的实验方法为重结晶．
14．下列物质属于电解质且能导电的是（　　）
A．铁B．熔融的氢氧化钠C．食盐水D．硫酸
15．下列有机反应类型的判断不正确的是（　　）
A．2CH3CH2OH+2Na→2CH3CH2ONa+H2↑（取代反应）
B．CH2═CH2+H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH（加成反应）
C．CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O（取代反应）
D．2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3CHO+2H2O（加成反应）

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