题目内容
短周期元素A、B、C、D、E、F，原子序数依次增大．已知：①A与E同主族，E的单质与D2反应可生成E2D和E2D2两种固体；②F的单质在D2中燃烧的产物可使品红溶液褪色；B的单质在D2中燃烧可生成BD和BD2两种气体；③CA4++DA-=CA3↑+A2D，各种反应和生成物的电子数都与E+相等．请回答下列问题：（1）BD2的结构式为______，F的离子结构示意图为______，CA3分子的空间构型为______．
（2）废旧印刷电路板上含有铜，以往回收的方法是将其灼烧使用铜转化为氧化铜，再用稀硫酸来溶解．现改用A2D2和稀硫酸浸泡即达目的，又保护了环境，其反应的化学方程式为______；
（3）在火箭推进器中装有强还原剂C2A4和强氧化剂A2D2，已知0.5mol液态C2A4和足量液态A2D2反应，生成一种无色无味无毒的气体和水蒸气，放出320kJ热量，写出该反应的热化学方程式______．
（4）离子化合物CA5的电子式为______，其晶体的最小结构单元如图所示经实验测得CA5晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数用NA表示，则该晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为______
【答案】分析：根据题意知，F的单质在D2中燃烧的产物可使品红溶液褪色，能使品红溶液褪色的化合物是二氧化硫，所以F是硫，D单质是氧气；E的单质与氧气反应可生成E2D和E2D2两种固体，E在化合物中的化合价是+1价，E2D2中氧元素的化合价是-1价，所以E是钠；A与E同主族，且A的原子序数最小，CA4++DA-=CA3↑+A2D，各种反应和生成物的电子数都与E+相等，所以A是氢元素；B的单质在氧气中燃烧可生成BD和BD2两种气体，A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，所以B是碳元素，C是氮元素，所以A、B、C、D、E、F分别是氢元素、碳元素、氮元素、氧元素、钠元素、硫元素．
（1）根据二氧化碳的结构写出结构式；根据硫离子的核外电子写出其离子结构示意图；根据氨气分子的VSEPR模型判断其空间构型；
（2）根据氧化铜和稀硫酸反应的生成物写出双氧水和铜、硫酸反应的方程式；
（3）根据反应物和生成物及焓变之间的关系写出热化学反应方程式；
（4）先判断该离子化合物的化学式，再根据其化学式写出电子式；
设晶胞的边长为acm，则有
，a=
，晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为顶点和体心的距离，为
=
．
解答：解：（1）二氧化碳中碳元素和氧元素形成的是共价键，是直线型结构，碳和一个氧原子之间存在两对共用电子对，所以其结构式为O=C=O；硫离子中含有18个电子，所以其离子结构示意图为
，氨气是三角锥型结构，
故答案为：O=C=O；
；三角锥型；
（2）氧化铜和稀硫酸反应的生成物是硫酸铜和水，双氧水有强氧化性，铜有还原性，在酸性条件下，双氧水和铜能发生氧化还原反应，所以双氧水和铜、稀硫酸的反应方程式为：
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O，故答案为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；
（3）0.5molN2H4参加反应放出320KJ能量，所以1molN2H4参加反应放出640kJ能量，所以该热化学反应方程式为：
N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-640kJ?mol-1，
故答案为：N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-640kJ?mol-1；
（4）离子化合物CA5为NH4H，所以阴离子为氢离子，阳离子为铵根离子，其电子式为
；
晶胞中含有的阳离子个数为1，阴离子个数为8×
=1，即晶胞中含有一个“NH4H分子”，设晶胞的边长为acm，则有
，a=
，晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为顶点和体心的距离，为
=
，
故答案为：
；
．
点评：本题考查较为综合，涉及原子结构与元素周期律知识以及晶胞的计算等知识，题目难度较大，注意利用均摊法判断晶胞问题．
（1）根据二氧化碳的结构写出结构式；根据硫离子的核外电子写出其离子结构示意图；根据氨气分子的VSEPR模型判断其空间构型；
（2）根据氧化铜和稀硫酸反应的生成物写出双氧水和铜、硫酸反应的方程式；
（3）根据反应物和生成物及焓变之间的关系写出热化学反应方程式；
（4）先判断该离子化合物的化学式，再根据其化学式写出电子式；
设晶胞的边长为acm，则有
，a=，晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为顶点和体心的距离，为=．解答：解：（1）二氧化碳中碳元素和氧元素形成的是共价键，是直线型结构，碳和一个氧原子之间存在两对共用电子对，所以其结构式为O=C=O；硫离子中含有18个电子，所以其离子结构示意图为
，氨气是三角锥型结构，故答案为：O=C=O；
；三角锥型；（2）氧化铜和稀硫酸反应的生成物是硫酸铜和水，双氧水有强氧化性，铜有还原性，在酸性条件下，双氧水和铜能发生氧化还原反应，所以双氧水和铜、稀硫酸的反应方程式为：
Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O，故答案为：Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O；
（3）0.5molN2H4参加反应放出320KJ能量，所以1molN2H4参加反应放出640kJ能量，所以该热化学反应方程式为：
N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-640kJ?mol-1，
故答案为：N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）；△H=-640kJ?mol-1；
（4）离子化合物CA5为NH4H，所以阴离子为氢离子，阳离子为铵根离子，其电子式为
；晶胞中含有的阳离子个数为1，阴离子个数为8×
=1，即晶胞中含有一个“NH4H分子”，设晶胞的边长为acm，则有，a=，晶体中阴离子与阳离子之间的最短距离为顶点和体心的距离，为=，故答案为：
；．点评：本题考查较为综合，涉及原子结构与元素周期律知识以及晶胞的计算等知识，题目难度较大，注意利用均摊法判断晶胞问题．
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