练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    4．碳、镁、镍在工业生产和科研领域有广泛用途．请回答下列问题：
    （1）基态碳原子中，能量最高的电子所占用的能级符号为2p；该能级中原子轨道的电子云形状为哑铃形（或纺锤形）．
    （2）从石墨中可剥离出由单层碳原子构成的石墨烯，石墨烯中碳原子和共价键的数目之比为2：3．
    （3）Mg2+能形成多种配合物和配离子，如Na4[Mg（PO3）4]、Mg[EDTA]2- EDTA的结构简式为（）等．
    ①PO3-的立体构型为平面三角形，其中心原子的杂化轨道类型为sp2，其中杂化轨道的作用为形成σ键．
    ②是常用的分析试剂．其中位于同周期的三种基态原子第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N（用元素符号表示）；这三种元素形成的一种离子与CS2互为等电子体，该离子符号为OCN-．
    （4）晶体镁的堆积模型为六方最密堆积；其中镁原子的配位数为12．
    （5）碳、镁、镍形成的某晶体的晶胞结构如图所示．若晶体密度为ρg•cm-1，阿伏伽德罗常数的值为NA，则晶胞参数a=$\root{3}{\frac{213}{ρ{N}_{A}}}×1{0}^{10}$pm（用代数式表示）．

    分析 （1）基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，能量最高的电子所占用的能级为2p；p轨道的电子云形状为哑铃形（或纺锤形）；
    （2）石墨中可剥离出由单层碳原子构成的石墨烯，根据均摊法，一个C原子占有共价键1.5mol，因此石墨烯中碳原子和共价键的数目之比为$1：\frac{3}{2}$；
    （3）①根据VSEPR理论和杂化轨道理论判断PO3-的空间构型，其中，杂化轨道的作用就是形成σ键；
    ②同周期主族元素的第一电离能向右呈增大的趋势，但第IIA族和第VA族反常；等电子体粒子求法通常采用上下左右元素平移法，同时调控电子得到；
    （4）金属Mg的堆积模型为六方最密堆积；对于六方最密堆积，在一个Mg上，存在三个面，每个面均有4个等径相近的Mg，因此Mg的配位数为3×4=12；
    （5）根据晶体密度的求解公式：$ρ=\frac{z{M}_{r}}{{N}_{A}V}$求解，其中z为一个晶胞的粒子数，Mr为一个粒子的相对质量，V为一个晶胞的体积．

    解答 解：（1）基态C原子的核外电子排布式为1s22s22p2，能量最高的电子所占用的能级为2p，符号为2p；p轨道有3个，其电子云形状为哑铃形（或纺锤形），
    故答案为：2p；哑铃形（或纺锤形）；
    （2）石墨层中剥离出的C原子，是sp2杂化，一个C形成3根共价键，根据均摊法，平均一个C占有$\frac{3}{2}$个共价键，则石墨烯中碳原子和共价键的数目之比为$1：\frac{3}{2}$，即2：3，
    故答案为：2：3；
    （3）①根据VSEPR理论，对于PO3-，其键合电子对数为BP=3，孤电子对数为$LP=\frac{5-2×3+1}{2}$=0，则其价电子对数为VP=BP+LP=3+0=3，根据杂化轨道理论，中心原子P为sp2杂化，其空间构型为平面三角形，其中杂化轨道的作用为形成σ键，
    故答案为：平面三角形；sp2；形成σ键；
    ②乙二胺四乙酸是常用的分析试剂，其中位于同周期的三种基态原子分别为C、N、O，三种基态原子第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；等电子体是指原子数相同，价电子数相同的粒子，则与CS2互为等电子体的粒子为OCN-或ONC-，前者为氰酸根离子，后者为雷酸根离子，二者均为拟卤离子，
    故答案为：C＜O＜N；OCN-（或ONC-）；
    （4）金属Mg的堆积模型为六方最密堆积；对于六方最密堆积，在一个Mg上，存在三个面，每个面均有4个等径相近的Mg，因此Mg的配位数为3×4=12，
    故答案为：六方最密堆积；12；
    （5）立方晶胞，顶点粒子占$\frac{1}{8}$，面心粒子占$\frac{1}{2}$，晶胞内部原子为整个晶胞所有，则一个晶胞中，含有Ni的数目为$6×\frac{1}{2}=3$，含有Mg的数目为$8×\frac{1}{8}=1$，含有C的数目为1，取1mol晶胞，则1mol晶胞的质量为m=3×59+1×24+1×12=213g，1mol晶胞含有NA个晶胞，一个晶胞的体积为${V}_{0}={a}^{3}$cm3，已知晶体密度为$ρ=\frac{m}{{N}_{A}{V}_{0}}$=$\frac{213}{{N}_{A}•{a}^{3}}g/c{m}^{3}$，则晶胞参数$a=\root{3}{\frac{213}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\root{3}{\frac{213}{ρ{N}_{A}}}×1{0}^{10}pm$，
    故答案为：$\root{3}{\frac{213}{ρ{N}_{A}}}×1{0}^{10}$．

    点评 本题主要考察物质结构知识，包含原子轨道，均摊法的应用，杂化轨道理论，价层电子对互斥理论，等电子体原理，晶胞的计算．题目考查较为综合，题目难度中等，是中档题．

    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

    13．这是某学校实验室从化学试剂商店买回的硫酸试剂标签上的部分内容．硫酸　化学纯CP 500mL，品名：硫酸，化学式：H2SO4，相对分子质量：98，密度：1.84g/cm3，质量分数：98%．下列说法正确的是（　　）
    A．该硫酸的物质的量浓度为9.2 mol/L
    B．1 mol Fe与足量的该硫酸反应产生2 g氢气
    C．配制200 mL 4.6 mol/L的硫酸需取该硫酸50 mL
    D．等质量的水与该硫酸混合后所得溶液的物质的量浓度大于9.2 mol/L

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．某温度时，在0.5L密闭容器中，某一反应的A、B气体物质的量随时间变化的曲线如图所示，由图中数据分析求得：
    （1）该反应的化学方程式为2A?B；
    （2）若降低温度，则v （正）减慢，v （逆）减慢；（填“加快”“减慢”或“不变”）
    （3）第4min时，正、逆反应速率的大小关系为：v （正）＞ v （逆）；（填“＞”、“＜”或“=”，下同）
    （4）以下措施能加快反应速率的是BD．
    A．恒温恒容充入He使压强增大  B．缩小体积，使压强增大
    C．恒温恒压充入He             D．平衡后加入催化剂．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．下列变化中，吸收的热量用于克服分子间作用力的是（　　）
    A．加热氯化钠使之熔化B．加热二氧化硅使之熔化
    C．液溴受热变成溴蒸气D．加热碘化氢使之分解

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．糖类、油脂、蛋白质是人类重要的营养物质．下列说法正确的是（　　）
    A．多糖水解可以生成乙醇，故可用玉米、秸秆等为原料制取乙醇
    B．葡萄糖是醛糖，果糖是酮糖，但不能用银镜反应来区分葡萄糖和果糖
    C．油脂在碱性条件下水解生成甘油和髙级脂肪酸，此反应又称皂化反应
    D．鉴别蚕丝、纯神、涤纶可采用灼烧闻气味的方法，涤纶灼烧时有烧焦羽毛的气味

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．实验室制备下列气体时，只能用排水法收集的气体是（　　）
    A．H2B．NOC．NO2D．CO2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    16．下列各组混合物能用分液漏斗分离的是（　　）
    A．乙酸和乙醇B．乙酸乙酯和碳酸钠溶液
    C．溴苯和苯D．汽油和煤油

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．向含Na2CO3、NaAlO2的混合溶液中逐滴加入150mL 1mol•L-1的HC1溶液，测得溶液中某几种离子的物质的量变化如图所示，则下列说法不正确的是（　　）
    A．b和c曲线表示的离子反应均为CO32-+H+═HCO3-
    B．结合H+的能力：A1O2-＞CO32-＞HCO3-＞Al（OH）3
    C．M点时Al（OH）3的质量等于3.9 g
    D．原混合溶液中，CO32-与A1O2-的物质的量之比为2：1

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列说法正确的是（　　）
    A．向苯酚钠溶液中通入CO2可制得苯酚，并得到碳酸钠
    B．将铁屑、溴水、苯混合可制得溴苯
    C．实验时不小心沾到手上的苯酚可用氢氧化钠溶液洗掉
    D．用醋酸溶液洗涤沾附在暖水瓶内壁上水垢的过程中发生了复分解反应

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案