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【题目】Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知:

① Q为元素周期表中原子半径最小的元素;

② R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;

③ Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍;

④ Z有“生物金属”之称,Z4+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,Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示):

(1)Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,化合物M的空间构型为____________,其中心原子采取_______杂化;Q、R两种元素组成的原子个数比为1:1的化合物N是中学化学中常见的有机溶剂,化合物N在固态时的晶体类型为____

(2)R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为________________

(3)由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为_____(写分子式)。

(4)由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应,生成X2、RY2等物质,该反应的离子方程式为_________________________

(5)某含Z配合物,化学式为[ZCl(H2O)5]Cl2, 配位数为____,1 mol该配合物中键的数目为___

(6)Z原子基态时的价电子排布式为__________;已知Z的一种含氧酸钡盐的密度为ρ g.cm-3,其晶胞的结构如图所示,则晶体中氧原子与钡原子的最近距离为_______cm。(只要求列算式,不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA)

【答案】 平面三角形 sp2 分子晶体 C N2O 2CNO-+2H++3ClO-=N2↑+2CO2↑+3Cl-+H2O 6 16NA 3d24s2

【解析】QH元素;R有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R1s22s22p2,所以RC元素;Y的核外成对电子数是未成对电子数的3倍,则YO元素;X的原子序数处于CO间,所以XN元素;Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同,所以Z的原子序数为22,是Ti元素。

(1)HCO构成的一种有毒气体为HCHO,分子式为CH2OH提供一个电子,O不提供电子,C提供四个电子,所以价层电子对数为(4+1×2/2=3,成键电子对数为3,孤电子对数为0,所以HCHO的立体构型为平面三角形;C原子采取sp2杂化;HC组成的原子个数比为1:1的常见有机溶剂为C6H6,固态时为分子晶体。

(2) CNO属于同一周期元素且原子序数依次增大,同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大,因为第ⅤA族为半充满结构,所以第ⅤA族的大于第ⅥA族的,所以第一电离能大小顺序是C<O<N

(3)CO2的最外层电子数之和为16,含有3个原子,等电子体是指原子个数相同,各原子最外层电子数之和也相同的粒子,故与CO2为等电子体的粒子是N2O

(4)ClO-具有强氧化性,能将CNO-氧化为N2,根据题意可以写出相应的离子方程式为:2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O

(5) [TiCl(H2O)5]Cl2的配位数为6Ti2+6个配位体形成的6个配位键是键,5个水分子含有10H-O键,即10键,故[TiCl(H2O)5]Cl2总共含有16键,所以1 mol该配合物中键的数目为16NA

(6)ZTi元素,核外电子数为22,核外电子排布式为:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d2 4s2价电子排布式为3d24s2;晶胞中含有的各元素的原子个数为:Ba :1 Ti8×1/8=1 O:12×1/4=3所以晶体的化学式为BaTiO3由晶胞的结构示意图可知:Ba原子与O的最近距离为面对角线的一半设晶胞的边长为acm则有a3×ρ=233/NA a=所以面对角线的长度的一半为×,即氧原子与钡原子的最近距离为×cm

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(1)乙烯中官能团的结构简式是___,乙醇中含氧官能团的名称是____

(2)请写出上述几种路线中涉及到的有机化学反应基本类型,反应①:____,反应②:____

(3)请写出④、⑤反应的化学方程式:

__________________________

____________________________

(4)乙酸乙酯广泛用于药物、染料、香料等工业,中学化学实验常用下列装置来制备。完成下列填空:

实验时,加入药品的顺序是____,该反应进行的比较缓慢,为了提高反应速率,一般要加入浓硫酸做催化剂,并____

反应结束后,将试管中收集到的产品倒入分液漏斗中,____、静置,然后分液。

若用b装置制备乙酸乙酯,其缺点有____答一条即可)。

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t℃

700

800

830

1000

1200

K

0.6

0.9

1.0

1.7

2.6

回答下列问题:
(1)该反应的化学平衡常数表达式=
(2)该反应为反应(选填吸热、放热).
(3)某温度下,平衡浓度符合下式:c(CO2)c(H2)=c(CO)c(H2O),试判断此时的温度为℃.
(4)若1200℃时,在某时刻平衡体系中CO2、H2、CO、H2O的浓度分别为2molL﹣1
2molL﹣1、4molL﹣1、4molL﹣1 , 则此时上述反应的平衡移动方向为 . (选填“正反应方向”、“逆反应方向”、“不移动”)

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