题目内容

8．如图1是元素周期表的一部分．已知R的核电荷数小于36，气态氢化物沸点：MHn＞YHn．
（1）表中五种元素第一电离能最大的是N（填元素符号）．Y的最简单氢化物分子的空间构型为正四面体．基态R原子中有2个未成对电子．
（2）Y的最高价氧化物熔点比M的最高价氧化物熔点低，原因是Y的最高价氧化物是分子晶体，M的最高价氧化物是原子晶体．YZ-中σ键与π键的数目比为1：2．
（3）YO32-中Y原子的杂化方式是sp2．写出一种与YO32-互为等电子体的粒子NO3-（用化学符号表示）．
（4）Z的一种常见氢化物能与硫酸铜反应生成配合物．请用结构式表示该配合物中的阳离子：
（5）如图2为某金属单质的面心立方晶胞结构示意图，该晶体中配位数是12．测得此晶体的密度为2.7g/cm3，晶胞的边长为0.405nm，则此金属原子的相对原子质量为27．（结果保留整数）

分析 R的核电荷数小于36，由元素在周期表中相对位置，可知X、Y、Z处于第二周期，M处于第三周期，R处于第四周期，气态氢化物沸点：MHn＞YHn，氢化物YHn分子之间没有氢键，H元素与Al元素之间不能形成气态氢化物，则Y为C元素、M为Si、R为Ge、X为B、Z为N元素．

解答 解：R的核电荷数小于36，由元素在周期表中相对位置，可知X、Y、Z处于第二周期，M处于第三周期，R处于第四周期，气态氢化物沸点：MHn＞YHn，氢化物YHn分子之间没有氢键，H元素与Al元素之间不能形成气态氢化物，则Y为C元素、M为Si、R为Ge、X为B、Z为N元素．
（1）同主族自上而下第一电离能减小，同周期随原子序数增大，元素第一电离能增大，氮元素2p能级为半满稳定状态，第一电离能高于同周期相邻元素的，表中五种元素第一电离能最大的是N元素，Y的最简单氢化物为CH4，分子的空间构型为正四面体．基态R原子外围电子排布式为4s24p2有 2个未成对电子，
故答案为：N；正四面体；2；
（2）Y的最高价氧化物为分子晶体，M的最高价氧化物为原子晶体，故Y的最高价氧化物熔点比M的最高价氧化物熔点低，CN-与氮气分子互为等电子体，CN-中C原子与N原子之间形成3对共用电子对，则σ键与π键的数目比为1：2，
故答案为：Y的最高价氧化物是分子晶体，M的最高价氧化物是原子晶体；1：2；
（3）CO32-中C原子孤电子对数=$\frac{4+2-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3，C原子的杂化方式是sp2，一种与CO32-互为等电子体的粒子为：NO3-，
故答案为：sp2；NO3-；
（4）Z的一种常见氢化物能与硫酸铜反应生成配合物，该配合物中的阳离子：，
故答案为：；
（5）以顶点原子研究，与之相邻的原子处于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，
该晶体中配位数是$\frac{3×8}{2}$=12，晶胞中原子数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，设金属的相对原子质量为M，则4×$\frac{M}{6.02×1{0}^{23}}$g=2.7g/cm3×（0.405×10-7cm）3，解得M=27，
故答案为：12；27．

点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及元素周期表、电离能、核外电子排布、分子构型与杂化方式、晶体类型与性质、配合物、晶胞计算等，熟练掌握元素周期表结构，注意氢键对物质性质的影响．

练习册系列答案
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18．在做氢氧化钠的性质实验时，甲同学将稀盐酸滴入到装有氢氧化钠固体的试管中，触摸试管有灼热感．他马上得出结论：氢氧化钠与稀盐酸反应会放出大量的热．但是乙同学提出异议：热量不一定是由氢氧化钠与稀盐酸反应放出的．
（1）乙同学提出异议的理由是氢氧化钠溶于水也会放热；．
（2）针对乙同学提出的异议，甲、乙同学对上述实验进行了探究．
【提出问题】氢氧化钠与稀盐酸反应是否会放出热量？
【猜想与假设】氢氧化钠与稀盐酸反应会放出热量．
【实验方案】可能用到的实验仪器与药品：氢氧化钠固体、稀盐酸、蒸馏水、烧杯、温度计、玻璃棒、胶头滴管．
实验过程（请完成下表）：
实验步骤实验现象实验结论
步骤①取适量NaOH固体放入烧杯中，加入适量的水，搅拌，插入一支温度计
测量溶液温度，		溶液温度比室
温明显升高		氢氧化钠
固体溶于
水放热
步骤②步骤①所得的溶
液冷却到室温，用胶头滴管将稀盐酸滴入到步骤①所得的溶液中		溶液温度比室
温明显升高		氢氧化钠与稀盐
酸反应会放出热量
（3）丙同学取步骤②反应后所得的溶液，继续进行探究．他向溶液中滴入无色酚酞溶液，发现无色酚酞溶液不变色．因此他得出此溶液呈中性的结论．你认为他的结论是否正确？否（填“是”或“否”）．理由是若溶液呈酸性，酚酞溶液也不变色．
19．下列物质的水溶液能导电，但属于非电解质的是（　　）
A．Cl2B．BaSO4C．SO2D．CH3COOH
16．（1）通常用小苏打的溶液除去CO2中的HCl，反应的离子方程式为：HCO3-+H+=H2O+CO2↑，
不能用NaOH溶液的原因是CO2+2OH-=H2O+CO32-（用离子方程式表示），
也不能用NaCO3的原因是H2O+CO32-+CO2=2HCO3-（用离子方程式表示）
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Fe（OH）2可以用不含Fe3+的FeSO4溶液与不含O2的蒸馏水配制的NaOH溶液反应来制备：
①用硫酸亚铁晶体配制上述FeSO4溶液时还需加入铁粉来防止Fe2+被氧化．
②生成白色Fe（OH）2沉淀的操作是用长滴管吸取不含O2的NaOH溶液，插入FeSO4溶液液面下，再挤出NaOH溶液．这样操作的理由是避免生成的Fe（OH）2沉淀接触O2．
3．琥珀酸与乙醇反应生成琥珀酸二乙酯（结构如图所示），下列有关说法正确的是（　　）
A．1mol琥珀酸二乙酯能与4mol的NaOH反应
B．琥珀酸二乙酯在一定条件下能发生取代、加成和氧化反应
C．琥珀酸的分子式为C4H8O4
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13．据报道，以硼氢化合物NaBH4（B元素的化合价为+3价）和H2O2作原料的燃料电池，其负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO2，可用作空军通信卫星电源，其工作原理如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．该电池的负极反应为BH4-+8OH--8e-═BO2-+6H2O
B．电池放电时Na+从b极区移向a极区
C．每消耗3mol H2O2，转移的电子为3mol
D．电极a采用Mn02作电极材料
20．设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是（　　）
A．78 g Na2O2中存在的共价键总数为NA
B．0.1 mol${\;}_{38}^{90}$Sr原子中含中子数为3.8NA
C．氢氧燃料电池负极消耗2.24 L气体时，电路中转移的电子数为0.1NA
D．0.1 mol氯化铁溶于1L水中，所得溶液中Fe3+的数目为0.1NA
17．利用合成气（主要成分为CO、CO2和H2）合成甲醇，发生的主要反应如下：
Ⅰ．CO（g）+2H2（g）?催化剂CH3OH（g）△H1
Ⅱ．CO2（g）+H2（g）?催化剂CO（g）+H2O（g）△H2
Ⅲ．CO2（g）+3H2（g）?催化剂CH3OH（g）+H2O（g）△H3
（1）上述反应达到平衡时对应的氢气的百分含量分别为a1、a2、a3，它们随温度变化的曲线如图所示．则△H2＞ （填“＞”、“＜”或“=”） 0，判断理由是升温平衡向吸热反应方向进行；△H1＜△H3（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）在温度T时，向某容器中充入1mol CO2和3mol H2，发生反应Ⅲ的反应．
①如果该容器为恒压容器，维持体系总压强p恒定，达到平衡时，已知H2的转化率为75%，则在该温度下平衡常数Kp=$\frac{100{P}^{2}}{3}$（用平衡分压代替平衡浓度计算，
分压=总压×物质的量分数）．
②如果该容器为恒容容器，达到平衡时，H2的转化率＜（填“＞”、“＜”或“=”）75%，理由是恒容容器中，达到平衡时体系压强比恒压容器中小．
（3）在2.0L密闭容器中放入1molCO2（g）和1molH2（g），在一定温度下发生反应Ⅱ的反应，2小时后达到平衡．下表为c（CO2）与反应时间的数据：
反应时间t/min20406080
c（CO2）（mol/L）0.3000.1800.1090.066
40min时，用CO2表示的该反应速率为0.008mol/L•min，分析该反应过程中c（CO2）变化与时间间隔（△t）的规律，得出的结论是随时间增加，二氧化碳浓度减少，反应速率减小．
1．苯佐卡因是人类合成的第一种麻醉药，从此人类摆脱了麻醉药依赖天然植物的历史．如图是苯佐卡因的一种合成路线：回答下列问题：
（1）物质B的分子式C7H7NO2，物质C的结构简式为．
（2）反应②的反应类型为氧化反应
（3）反应④的反应方程式+CH3CH2OH$→_{△}^{浓硫酸}$+H2O
（4）苯佐卡因的核磁共振氢谱中有5个峰．
（5）苯佐卡因有多种同分异构体，除苯佐卡因外，符合下列条件的共有17种．
①含苯环且氨基直接与苯环相连；②苯环上有两个取代基；③含酯基
其中能与NaOH溶液反应生成2种钠盐的同分异构体的结构简式为：（其中一种）（任写一种）
（6）苯是A的同系物．参考苯佐卡因的合成路线，设计一条由苯为起始原料制备环己醇（ ）的合成路线图（其他原料任选）．

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