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    3．已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D原子的核外成对电子数与未成对电子数的比值为3：2．同时含有A、B、D三种元素的化合物M是一种居室污染气体，其分子中所有的原子共平面．A、B两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂．E有“生物金属”之称，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同．
    请回答下列问题：（答题时，A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
    （1）下列叙述正确的是d（填字母）．
    a．M易溶于水，是因为M是极性分子；N不溶于水，是因为N是非极性分子
    b．M和二氧化碳分子中的中心原子均采用sp2杂化
    c．N分子中含有6个σ键和3个π键
    d．BD2晶体的熔、沸点都比二氧化硅晶体的低
    （2）金属E的晶胞是面心立方结构（如图），则E晶体的1个晶胞中含E原子数为：4，距离E原子最近且等距离的E的原子数为：12，该晶胞中原子的空间利用率为74%．
    （3）X和Y分别是B和C与氢的化合物，这两种化合物都含有18电子．X和Y的化学式分别是C2H6、N2H4．两者沸点的关系为X＜Y（“＞”或“＜”），原因是X分子间作用力小于Y．

    分析 A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期，A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A为H元素；
    B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B为为C元素；
    D原子的核外成对电子数与未成对电子数的比值为3：2，则D为O元素，所以C为N元素；
    同时含有A、B、D三种元素的化合物M是一种居室污染气体，其分子中所有的原子共平面，则M为HCHO；
    A、B两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，则N为苯；
    E有“生物金属”之称，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则E原子核外电子数=18+4=22，为Ti元素；
    （1）a．正负电荷中心不重合的为极性分子，重合的为非极性分子；
    b．M分子中C原子价层电子对个数是3、二氧化碳分子中C原子价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论判断原子杂化方式；
    c．苯分子中含有12个σ键和1个大π键；
    d．分子晶体熔沸点低于原子晶体；
    （2）利用均摊分计算该晶胞中Ti原子个数，距离E原子最近且等距离的E的原子数=3×8÷2，
    设原子半径为rcm，面的对角线上的三个原子紧靠在一起，所以晶胞面上对角线长为4rcm，则晶胞棱长=$\sqrt{\frac{（4r）^{2}}{2}}$cm=2$\sqrt{2}$rcm，晶胞体积=（2$\sqrt{2}$r）3cm3，晶胞中原子所占体积=4×$\frac{4}{3}π$r3cm3=$\frac{16π}{3}$r3cm3，该晶胞中原子的空间利用率为原子所占体积与晶胞体积的比；
    （3）X和Y分别是B和C与氢的化合物，这两种化合物都含有18电子，则X为C2H6、Y为N2H4；不含氢键的分子晶体熔沸点与分子间作用力成正比，分子间作用力与相对分子质量成正比．

    解答 解：A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增，A、B、C、D位于前三周期，A位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则A为H元素；
    B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同，则B为为C元素；
    D原子的核外成对电子数与未成对电子数的比值为3：2，则D为O元素，所以C为N元素；
    同时含有A、B、D三种元素的化合物M是一种居室污染气体，其分子中所有的原子共平面，则M为HCHO；
    A、B两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是常见的有机溶剂，则N为苯；
    E有“生物金属”之称，E4+离子和氩原子的核外电子排布相同，则E原子核外电子数=18+4=22，为Ti元素；
    （1）a．正负电荷中心不重合的为极性分子，重合的为非极性分子，M是甲醛、N是苯，二者都是非极性分子，因为甲醛和水能形成氢键而易溶于水，苯和水不能形成氢键，所以苯不易溶于水，故a错误；
    b．M分子中C原子价层电子对个数是3、二氧化碳分子中C原子价层电子对个数是2，根据价层电子对互斥理论判断原子杂化方式分别为sp2、sp，故b错误；
    c．苯分子中含有12个σ键和1个大π键，苯分子中不存在碳碳双键和碳碳单键，是介于单键和双键之间的特殊键，故c错误；
    d．分子晶体熔沸点低于原子晶体，二氧化硅是原子晶体、二氧化碳是分子晶体，所以二氧化碳的熔沸点比二氧化硅的低，故d正确；
    故选d；
    （2）Ti原子个数=6×$\frac{1}{2}$+8×$\frac{1}{8}$=4，距离E原子最近且等距离的E的原子数=3×8÷2=12，
    设原子半径为rcm，面的对角线上的三个原子紧靠在一起，所以晶胞面上对角线长为4rcm，则晶胞棱长=$\sqrt{\frac{（4r）^{2}}{2}}$cm=2$\sqrt{2}$rcm，晶胞体积=（2$\sqrt{2}$r）3cm3，晶胞中原子所占体积=4×$\frac{4}{3}π$r3cm3=$\frac{16π}{3}$r3cm3，该晶胞中原子的空间利用率$\frac{\frac{16π}{3}{r}^{3}c{m}^{3}}{（2\sqrt{2}rcm）^{3}}$×100%=74%，
    故答案为：4；12；74%；
    （3）X和Y分别是B和C与氢的化合物，这两种化合物都含有18电子，则X为C2H6、Y为N2H4；不含氢键的分子晶体熔沸点与分子间作用力成正比，分子间作用力与相对分子质量成正比，二者都是分子晶体且不含氢键，乙烷相对分子质量小于肼，所以乙烷熔沸点低于肼，
    故答案为：C2H6；N2H4；＜．

    点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，涉及晶胞计算、熔沸点大小比较、原子杂化方式判断等知识点，难点是晶胞计算，易错点是苯分子中存在的化学键及（2）题晶胞中哪几个原子紧密相连的判断，题目难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    13．已知乙醇在加热的条件下可与HBr反应得到溴乙烷（CH3CH2Br），二者某些物理性质如表所示：
    溶解性沸点密度（g/mL）
    乙醇与水互溶78.50.8
    溴乙烷难溶于水38.41.4

    某研究性学习小组的同学将乙醇、80%的硫酸、NaBr固体按一定比例混合后（总体积约为140mL）置于图1的反应容器B中后进行加热（两个装置中的加热、固定装置及沸石均省略）．
    （1）①仪器A的名称是直形冷凝管
    （2）两个水槽中的液体均是冰水，使用冰水的目的是降温，减少溴乙烷的挥发．
    （3）HBr与乙醇反应生成目标产物的化学方程式HBr+CH3CH2OH$\stackrel{△}{→}$CH3CH2Br+H2O．
    （4）图1中收集到的产品中含有一定量的杂质Br2，为除去该杂质，可先向混合液中加入适量的（从下面所给试剂中选取，填选项字母）b，然后再进行分液操作即可．
    a．四氯化碳　　　　　b．碳酸钠溶液　　　　 c．无水CaCl2　　　　　 d．浓硫酸
    （5）经过（4）处理后的目标产物中还含有少量的水等杂质，可通过向产品中加入一定量的c（从上面的a--d中选取，填选项字母），充分作用后，过滤，将滤液使用图2中的装置进行提纯，冷却水应从a口（填a或b）进入．
    （6）若试验中使用的无水乙醇的体积是46mL，蒸馏后得到纯溴乙烷的体积是50mL，则溴乙烷的产率为80%．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．某碱性蓄电池在充电和放电时发生的反应为：Fe+NiO2+2H2O$?_{充电}^{放电}$  Fe（OH）2+Ni（OH）2，下列说法中正确的是（　　）
    A．充电时，阳极附近 pH 值减小
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    C．放电时，负极上发生反应的物质是Fe（OH）2
    D．放电时，正极反应是：NiO2+2e-+2H+=Ni（OH）2

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    科目：高中化学 来源： 题型：计算题

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

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    反应原理：

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    已知：苯甲酸分子量122，熔点122.4℃，在25℃和95℃时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点．
    （1）操作Ⅰ为分液，操作Ⅱ为蒸馏．
    （2）无色液体A是甲苯，定性检验A的试剂是酸性KMnO4溶液，现象是紫色溶液褪色．
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    序号实验方案实验现象结果
    ①将白色固体B加入水中，加热溶解，冷却结晶，过滤得到白色晶体和无色滤液
    ②取少量滤液于试管中，滴入适量的硝酸酸化的AgNO3溶液生成白色沉淀滤液含Cl-
    ③干燥白色晶体，取适量加热，测定熔点白色晶体在122.4℃熔化为液体白色晶体是苯甲酸
    （4）纯度测定：称取1.220g产品，配成100mL苯甲酸溶液，移取25.00mL溶液，滴定，消耗KOH的物质的量为2.40×10-3 mol，产品中苯甲酸质量分数的计算结果为96%（保留2位有效数字）．

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