练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    9．原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D依次处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子．
    请回答下列问题：
    （1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为．
    （2）C所在主族的四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是HF＞HI＞HBr＞HCl（填化学式），呈现如此递变规律的原因是HF分子之间形成氢键，使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高．
    （3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为sp2，另一种的晶胞如图二所示，用最简式表示该晶胞的空间利用率$\frac{{\sqrt{3}π}}{16}$．

    （4）D元素形成的单质，其晶胞内D原子的配位数为12，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是①②③（填选项序号）．
    ①极性键     ②非极性键     ③配位键     ④金属键
    （5）D元素形成的单质，既不溶于氨水也不溶于双氧水，但溶于两者的混合溶液．写出该反应的离子方程式Cu+4NH3•H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-．

    分析 原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，D原子外围电子排布为3d104s1，则D为铜元素；结合原子序数可知，C只能处于第三周期，B与C可形成正四面体型分子，则B为氯元素．
    （1）四种元素中电负性最大的是Cl，其基态原子的价电子排布为3s23p5；
    （2）HF分子间存在氢键，沸点最高，其它卤化氢随着相对分子质量递增，其沸点升高；
    （3）图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp2杂化；
    根据均摊法计算晶胞中C原子数目，令碳原子直径为a，计算晶胞中C原子总体积，碳原子与周围的4个原子形成正四面体结构，中心碳原子与正四面体顶点原子相邻，中心碳原子到底面距离为$\frac{a}{3}$，则正四面体的高为（a+$\frac{a}{3}$），设正四面体的棱长为x，则斜面的高为$\frac{\sqrt{3}}{2}$x，底面中心到边的距离为为$\frac{\sqrt{3}}{2}$x×$\frac{1}{3}$，再根据勾股定理计算x与a的关系，晶胞棱长=2x×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=$\sqrt{2}$x，再计算晶胞体积，晶胞空间利用率=$\frac{原子总体积}{晶胞体积}$×100%；
    （4）晶体Cu为面心立方最密堆积，所以配位数为12，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键；
    （5）金属Cu与双氧水发生氧化还原反应，生成的铜离子随即与一水合氨中的氮形成配位键．

    解答 解：原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，D原子外围电子排布为3d104s1，则D为铜元素；结合原子序数可知，C只能处于第三周期，B与C可形成正四面体型分子，则B为氯元素，
    （1）四种元素中电负性最大的是Cl，其基态原子的价电子排布为3s23p5，其基态原子的价电子排布图为，
    故答案为：；
    （2）HF分子之间形成氢键，使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，即沸点由高到低的顺序是HF＞HI＞HBr＞HCl，
    故答案为：HF＞HI＞HBr＞HCl；HF分子之间形成氢键，使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高；
    （3）图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp2杂化；
    一个晶胞中含碳原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+4=8，令碳原子直径为a，晶胞中C原子总体积=8×$\frac{4}{3}$π（$\frac{a}{2}$）3，碳原子与周围的4个原子形成正四面体结构，中心碳原子与正四面体顶点原子相邻，中心碳原子到底面距离为$\frac{a}{3}$，则正四面体的高为（a+$\frac{a}{3}$）=$\frac{4a}{3}$，设正四面体的棱长为x，则斜面的高为$\frac{\sqrt{3}}{2}$x，底面中心到边的距离为$\frac{\sqrt{3}}{2}$x×$\frac{1}{3}$，再根据勾股定理：（$\frac{4a}{3}$）2+（$\frac{\sqrt{3}}{2}$x×$\frac{1}{3}$）2=（$\frac{\sqrt{3}}{2}$x）2，整理得x=$\frac{2\sqrt{6}}{3}a$，故晶胞棱长=$\frac{2\sqrt{6}}{3}a$×$\sqrt{2}$=$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a，则晶胞体积为（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$）3，晶胞空间利用率={[8×$\frac{4}{3}$π（$\frac{a}{2}$）3]÷（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$）3}×100%=$\frac{{\sqrt{3}π}}{16}$，
    故答案为：sp2；$\frac{{\sqrt{3}π}}{16}$；
    （4）晶体Cu为面心立方最密堆积，所以配位数为12，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键，
    故答案为：12；①②③；
    （5）金属Cu与双氧水发生氧化还原反应，生成的铜离子随即与一水合氨中的氮形成配位键，离子方程式是Cu+4NH3•H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-，
    故答案为：Cu+4NH3•H2O+H2O2=[Cu（NH3）4]2++4H2O+2OH-．

    点评 本题是对物质结构的考查，题目综合性较大，涉及元素推断、核外电子排布、晶体结构与化学键、杂化轨道、配合物、晶胞计算等，是对学生综合能力的考查，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．两种气态烃组成的混合气体0.2mol，完全燃烧生成0.3ml CO2和7.2g水，下列说法正确的是（　　）
    A．一定有甲烷B．一定有乙烯C．一定没有甲烷D．可能有乙烷

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．甲、乙两种溶液中分别含有大量的Cu2+、K+、H+、Cl-、CO32-、OH-这6种子中的3种（两种溶液中的离子不重复），已知甲溶液呈蓝色，则乙溶液中大量存在的离子是（　　）
    A．Cu2+、H+、Cl-B．K+、CO32-、OH-C．Cl-、CO32-、OH-D．K+、H+、Cl-

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    17．有机物甲苯的二氯代物的结构（不考虑立体异构）可能有（　　）
    A．9B．10C．11D．12

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．除去下列混合物中的少量杂质（括号内的物质为杂质）所选试剂主要仪器及操作方法都合理的是（　　）
    选项样品（杂质）加入试剂主要仪器主要操作方法
    AFe2O3（Al2O3）NaOH溶液长颈漏斗过滤、洗涤
    BNaCl（NH4Cl）Ca（OH）2试管加热
    C乙醇（水）CaO蒸馏烧瓶蒸馏
    DNaCl溶液（Br2）乙醇分液漏斗萃取、蒸馏
    A．AB．BC．CD．D

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    14．有a、b、c、d四种元素，原子序数依次增大．a存在a+和a-两种离子，b和c为短周期同一主族元素，c的次外层有8个电子，c2-和d2+的电子层结构相同．下列叙述正确的是（　　）
    A．b和c分别与a形成化合物的相对分子质量一定为b＞c
    B．a和d形成的化合物与水反应产生的气体可做燃料
    C．+6价的c和a、b形成离子化合物
    D．a、b、c和d四种元素组成的化合物的水溶液加入少量Na2CO3只产生气体，不产生沉淀

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（　　）
    A．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NA
    B．20g重水中含有的电子数为10NA
    C．常温下，5.6g铁与足量的盐酸反应，失去的电子数为0.3NA
    D．1L 0.1mol/L NH4Cl溶液中含NH4+数为0.1NA

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．CO分析仪以燃料电池为工作原理，用来测量汽车尾气中的CO的含量，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇-氧化钠，其中O2-可以在固体介质NASICON中自由移动．下列说法错误的是（　　）
    A．负极的电极反应式为：CO+O2--2e-═CO2
    B．工作时电极b作正极，O2-由电极a流向电极b
    C．工作时电子由电极a通过传感器流向电极b
    D．传感器中通过的电流越大，尾气中CO的含量越高

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    19．某吸水材料与聚酯纤维都是重要化工原料，它们的合成路线如图：

    已知：①有机物A能与Na反应，相对分子质量为32．
    ②
    ③RCOOR′+R″OH $\stackrel{{H}^{+}}{→}$RCOOR″+R′OH（R、R、R，代表烃基）
    （1）A的结构简式是CH3OH，B中含氧官能团的名称是酯基．
    （2）C的结构简式是，D→E的反应类型是取代反应．
    （3）F+A→G的化学方程式是．
    （4）CH3COOH+CH≡CH→B的化学方程式是HC≡CH+CH3COOH$\stackrel{一定条件}{→}$CH3COOCH=CH2．
    （5）G→聚酯纤维的化学方程式是．
    （6）G的同分异构体有多种，满足下列条件的共有12种．其中核磁共振氢谱显示3组峰的是（写结构简式）
    ①苯环上只有两个取代基
    ②1mol与足量的NaHCO3溶液反应生成2molCO2气体．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案