题目内容

13.(1)下面是s能级p能级的原子轨道图1,试回答问题:s电子的原子轨道呈球形,每个s能级有1个原子轨道;p电子的原子轨道呈哑铃形,每个p能级有3个原子轨道.
(2)A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号的元素,原子序数依次增大,B、C、D同周期,A、D同主族,E和其它元素既不在同周期也不在同主族,B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水.A和E可组成离子化合物,其晶胞(晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元)结构如图2所示,阳离子(用“”表示)位于该正方体的顶点或面心;阴离子(用“”表示)位于小正方体的中心.根据以上信息,回答下列问题:A至E的元素名称:
A氟;B钠;C铝;D氯;E钙.

分析 (1)s能级呈球形,每个s能级有一个原子轨道;p能级呈哑铃形,有3个轨道;
(2)B、C、D的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水,说明含有两性氢氧化物,根据B、C、D同周期可判断B为Na元素,C为Al元素,E和其它元素既不在同周期也不在同主族且原子序数最大,应为第四周期元素,前20号元素中只有Ca符合,故E为Ca.根据$\frac{1}{8}$晶胞可知:含有Ca的个数为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$,含有A的个数为1,故A和E可形成离子化合物的化学式为EA2,则A的化合价为-1价,应为H、F、Cl等元素中的一种,根据A、D同主族可知A为F,D为Cl元素,据此分析解答.

解答 解:(1)根据图知,s能级呈球形,每个s能级有一个原子轨道;p能级呈哑铃形,有3个轨道,且三个轨道相互垂直;
故答案为:球;1;哑铃; 3;
 (2)B、C、D的最高价氧化物的水化物均能互相反应生成盐和水,说明含有两性氢氧化物,根据B、C、D同周期可判断B为Na元素,C为Al元素,E和其它元素既不在同周期也不在同主族且原子序数最大,应为第四周期元素,前20号元素中只有Ca符合,故E为Ca.根据$\frac{1}{8}$晶胞可知:含有Ca的个数为4×$\frac{1}{8}$=$\frac{1}{2}$,含有A的个数为1,故A和E可形成离子化合物的化学式为EA2,则A的化合价为-1价,应为H、F、Cl等元素中的一种,根据A、D同主族可知A为F,D为Cl元素,
所以A、B、C、D、E分别是氟、钠、铝、氯、钙,
故答案为:氟;钠;铝;氯;钙.

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用、原子轨道等知识点,正确判断元素是解(2)题关键,知道(2)中氢氧化铝呈两性是解本题突破口,题目难度不大.

练习册系列答案
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3.实验室用乙酸和正丁醇制备乙酸正丁酯.有关物质的相关数据如下表.
化合物相对分子质量密度/g•cm-3沸点/℃溶解度/100g水
正丁醇740.80118.09
冰醋酸601.045118.1互溶
乙酸正丁酯1160.882126.10.7
(一)乙酸正丁酯的制备
①在干燥的50mL圆底烧瓶中,加入13.5mL正丁醇和7.2mL冰醋酸,再加入3~4滴浓硫酸,摇匀,投入1~2粒沸石.然后安装分水器(作用:实验过程中不断分离除去反应生成的水)、温度计及回流冷凝管,加热冷凝回流反应
(二)产品的精制
②将分水器分出的酯层和反应液一起倒入分液漏斗中,用10mL的水洗涤.有机层继续用10mL 10% Na2CO3洗涤至中性,再用10mL的水洗涤,最后将有机层转移至锥形瓶中,再用无水硫酸镁干燥.
③将干燥后的乙酸正丁酯滤入50mL烧瓶中,常压蒸馏,收集125~127℃的馏分,得11.6g乙酸正丁酯
请回答有关问题.
(1)冷水应该从冷凝管a(填a或b)管口通入.
(2)步骤①中不断从分水器下部分出生成的水的目的是使用分水器分离出水,使平衡正向移动,提高反应产率,步骤①中判断反应终点的依据是分水器中的水层量不再增加.
(3)产品的精制过程步骤②中,第一次水洗的目的是除去乙酸及少量的正丁醇,用饱和Na2CO3溶液洗涤有机层,该步操作的目的是除去产品中含有的乙酸等杂质.
(4)下列关于分液漏斗的使用叙述正确的是D
A.分液漏斗使用前必须要检漏,只要分液漏斗的旋塞芯处不漏水即可使用
B.装液时,分液漏斗中液体的总体积不得超过其容积的$\frac{2}{3}$
C.萃取振荡操作应如图所示
D.放出液体时,需将玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔
(5)步骤③的常压蒸馏,需收集126℃的馏分,沸点大于140℃的有机化合物的蒸馏,一般不用上述冷凝管而用空气冷凝管,可能原因是防止因温差过大,冷凝管炸裂
(6)该实验过程中,生成乙酸正丁酯(式量116)的产率是80%.

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