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
(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.
| X | |||
| Y | X | R | |
| 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 |
| A. | MgCl2 | B. | KNO3 | C. | NaCl | D. | (NH4)2SO4 |
| A. | 减压 | B. | 降温 | C. | 加压 | D. | 增大B的浓度 |
| 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 |
(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-1 | 8.5mol•L-1 | 2.0mol•L-1 | 2.0mol•L-1 |
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/kPa | V(CH4)/mol•L-1•s-1 | V(H2O)/mol•L-1•s-1 |
| 1 | 360 | P1 | 0.100 | 0.100 |
| 2 | 480 | 101 | 0.120 | 0.120 |
| 3 | 360 | P2 | 0.080 | 0.080 |
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).