题目内容

19．如表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素．

请回答下列问题：
（1）科学家发现，②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性，其晶胞的结构特点如图所示（图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心），则该化合物的化学式为MgNi3C（用对应的元素符号表示）．
（2）某元素的价电子排布式为nsnnpn+1，该元素与元素①形成的18电子的X分子的结构式为；该元素还可与元素①形成10电子的气体分子Y，将过量的Y气体通入盛有含⑩元素的硫酸盐溶液中，反应过程中的实验现象为先产生蓝色沉淀，然后沉淀溶解，变成深蓝色溶液．
（3）比较③，⑤，⑥，⑦，⑧五种元素的电负性大小，由大到小排列的顺序为Ca＜Al＜S＜Cl＜O（用 元素符号表示）．
（4）⑩元素单质晶体采取堆积方式面心立方最密堆积，空间利用率为74%．

分析 由元素周期表可以得出元素①为H，②为C，③为O，④为Mg，⑤为Mn，⑥为S，⑦为Cl，⑧为Ca，⑨为Ni，⑩为Cu；
（1）②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心，C原子个数为1，Mg原子个数为8×$\frac{1}{8}$=1，Ni原子个数为6×$\frac{1}{2}$=3；
（2）元素的特征电子排布式为nsnnpn+1，则n=2，故该元素的特征电子排布式为2s22p3，为N原子，元素与元素①形成的18电子的X分子为N2H4；元素①为H元素，与X形成的物质为NH3，与硫酸铜溶液先生成蓝色沉淀，后形成络合物；
（3）非金属性越强，电负性越大；
（4）Cu单质的晶体堆积方式为面心立方密堆积，利用均摊法计算晶胞中Cu原子数目，设Cu原子半径为r，则晶胞棱长为4r×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=2$\sqrt{2}$r，空间利用率=$\frac{晶胞中原子总体积}{晶胞体积}$×100%．

解答 解：由元素周期表可以得出元素①为H，②为C，③为O，④为Mg，⑤为Mn，⑥为S，⑦为Cl，⑧为Ca，⑨为Ni，⑩为Cu；
（1）②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心，C原子个数为1，Mg原子个数为8×$\frac{1}{8}$=1，Ni原子个数为6×$\frac{1}{2}$=3，化学式为MgNi3C，故答案为：MgNi3C；
（2）元素的特征电子排布式为nsnnpn+1，则n=2，故该元素的特征电子排布式为2s22p3，为N原子，元素与元素①形成的18电子的X分子为N2H4，其结构式为；元素①为H元素，与X形成的物质为NH3，与硫酸铜溶液先生成蓝色沉淀，后形成络合物，则观察到的现象为先产生蓝色沉淀，然后沉淀溶解，变成深蓝色溶液，
故答案为：；先产生蓝色沉淀，然后沉淀溶解，变成深蓝色溶液；
（3）非金属性越强，电负性越大，则电负性从小到大顺序是Ca＜Al＜S＜Cl＜O，故答案为：Ca＜Al＜S＜Cl＜O；   
（4）Cu单质的晶体堆积方式为面心立方密堆积，晶胞中Cu原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，设Cu原子半径为r，则晶胞中Cu原子总体积为4×$\frac{4}{3}$πr3，设Cu原子半径为r，则晶胞棱长为4r×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=2$\sqrt{2}$r，晶胞体积为（2$\sqrt{2}$r）3=16$\sqrt{2}$r3，空间利用率=$\frac{\frac{16}{3}π{r}^{3}}{16\sqrt{2}{r}^{3}}$×100%=74%，
故答案为：面心立方最密堆积；74%．

点评 本题综合考查物质结构与性质，为高频考点，涉及元素周期表、氢键、晶胞结构与计算，是对学生综合能力的考查，（4）为解答的难点，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力，题目难度中等．

练习册系列答案
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9．糖类、脂肪和蛋白质是人体生命活动所必需的三大营养物质，下列说法正确的是（　　）
①棉花、羊毛、蚕丝和麻都属于天然纤维，主要成分都是纤维素 
②麦芽糖与蔗糖的水解产物均含葡萄糖，故二者均为还原性二糖 
③蔗糖、淀粉、油脂及其水解产物均为非电解质
④变质的油脂有难闻的特殊气味，是因为油脂发生了加成反应 
⑤酒精能使蛋白质变性，可用于杀菌消毒．
A．①②③B．⑤C．③⑤D．④⑤
10．下图为元素周期表前四周期的一部分，且X、Y、Z、R和W为主族元素．下列说法正确的是（　　）
X
YXR
W
A．五种元素可能都是金属元素
B．五种元素的原子最外层电子数一定都大于2
C．X的氢化物的沸点一定比Z的氢化物的沸点高
D．R的最高价氧化物对应的水化物一定是强酸
7．向下列物质的溶液中加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该物质是（　　）
A．MgCl2B．KNO3C．NaClD．（NH4）2SO4
14．反应2A（g）?2B（g）+C（g）△H＞0，达到平衡时，要使逆反应速率降低，A的浓度增大，应采取的措施是（　　）
A．减压B．降温C．加压D．增大B的浓度
4．有一种融雪剂，其主要成分的化学式为XY2，X、Y均为周期表前20号元素，其阳离子和阴离子的电子层结构相同，且1molXY2含有54mol电子．
（1）该融雪剂的化学式是CaCl2，用电子式表示XY2的形成过程X与氢元素形成的化合物的电子式是[H：]-Ca2+[：H]-．
（2）主族元素D、E原子的最外层电子数是其电子层数的2倍，D与Y相邻，则D的离子结构示意图是；D与E能形成一种分子，该分子的结构式为S=C=S；D所在族元素的氢化物中，沸点最低的是硫化氢（填名称）；X与E形成的离子化合物 XE2中有（填“有”“无”）共价键．
（3）短周期元素W与Y同周期，其单质是半导体材料；元素Z的单质分子Z2中有3个共价键；W与Z能形成一种新型无机非金属材料，其化学式是Si3N4．
（4）用化学式回答：①D与Y的氢化物稳定性HCl_＞H2S；
②最高价氧化物对应水化物酸性HClO4_＞H2SO4．
11．能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈，越来越多的国家开始实行“阳光计划”，开发太阳能资源，寻求经济发展的新动力．
（1）太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层，基态镍原子M层上的未成对电子数为2．
（2）大阪大学近日宣布，有机太阳能固体电池效率突破5.3%，而高纯度C60是其“秘密武器”．C60的结构如图1，分子中碳原子轨道的杂化类型为sp2；1mol C60分子中π键的数目为30NA．
（3）金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用，一种金属镁酞菁配合物的结构如图2．该结构中，碳氮之间的共价键类型有σ键、π键（按原子轨道重叠方式填写共价键的类型），请在图2中用箭头表示出配位键．
（4）多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐，其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等．
①第一电离能：As＞Se（填“＞”、“＜”或“=”）．
②硫化锌的晶胞中（结构如图3所示），硫离子的配位数是4．
③二氧化硒分子的空间构型为V形．
④砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的方程式为（CH3）3Ga+AsH3$\frac{\underline{\;700℃\;}}{\;}$GaAs+3CH4．
8．下列物质间离子方程式书写正确的是（　　）
A．相同物质的量浓度的FeI2溶液与Br2水溶液等体积混合：2Fe2++2I-+2Br2═2Fe3++I2+4Br-
B．向Ba（OH）2溶液中加入过量NH4HSO4溶液：NH4++Ba2++2OH-+H++SO42-═BaSO4↓+NH3•H2O+H2O
C．向漂白粉溶液中通入过量的SO2：Ca2++2ClO-+SO2+H2O═CaSO3↓+2HClO
D．四氧化三铁溶于氢碘酸溶液中：Fe3O4+8H++2I-═3Fe2++I2+4H2O
11．随着环保意识增强，清洁能源越来越受到人们关注．
（1）甲烷是一种理想的洁净燃料．已知：
CH4（g）+2O2（g）═CO2（g）+2H2O（g）；△H=-802.3kJ•mol-1
H2O（1）═H2O（g），△H=+44.0kJ•mol-l
则4.8g甲烷气体完全燃烧生成液态水，放出的热量为267.1kJ．
（2）利用甲烷与水反应制备氢气，因原料廉价，具有推广价值．
该反应为CH4（g）+H2O（g）?CO（g）+3H2（g）；△H=+206.1kJ•mol-l．
①若800℃时，反应的化学平衡常数K=l.0，某时刻测得该温度下密闭容器中各物质的物质的量浓度如下表．

CH4 （g）H2O （g）CO （g）H2 （g）
3.0mol•L-18.5mol•L-12.0mol•L-12.0mol•L-1
则此时正、逆反应速率的关系是a．（填序号）
a．v（正）＞v（逆）         b．v（正）＜v（逆）
c．v（正）=v（逆）        d．无法判断
②为了探究温度、压强对上述化学反应速率的影响，某学习小组进行了以下三组对比实验（温度为360℃或480℃、压强为101kPa或303kPa，其余实验条件见下表）．
实验序号温度/℃压强/kPaV（CH4）/mol•L-1•s-1V（H2O）/mol•L-1•s-1
1360P10.1000.100
24801010.1200.120
3360P20.0800.080
表中P1=303，P2=101；
实验2、3的目的是探究温度对化学反应速率的影响．
实验1、2、3中反应的化学平衡常数的大小关系是K1=K3＜K2 （用K1、K2、K3表示）．

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