【题目】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子;C的基态原子2p能级有1个单电子;E的内部各能层均排满,且最外层有一个电子;D与E同周期,价电子数为2。则:
(1)写出基态E原子的价电子排布式___________。
(2)A的单质分子中π键的个数为________。
(3)A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为_______(用元素符号表示)
(4)B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的,原因是_______。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为_____,其中A原子的杂化类型是__。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图,已知晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长a=__________ pm. (用ρ、NA,C和D化合物的摩尔质量为M g.mol-1的计算式表示)
【答案】 3d104s1 2 F>N>O 水分子间 氢键 三角锥形 sp3 1010
【解析】有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30),A的基态原子2p能级有3个单电子,原子核外电子排布为1s22s22p3,则A是N元素;C的基态原子2p能级有1个单电子,且C的原子序数大于A,其原子核外电子排布为1s22s22p5,所以C是F元素;B的原子序数介于氮、氟之间,故B为O元素;E原子核外有成单电子,其次外层有3个能级且均排满电子,且原子序数小于30,则E处于第四周期,其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1,则E是Cu元素;D与E同周期,价电子数为2,则D是Ca元素,据此解答。
根据以上分析,
(1)E是铜元素,根据构造原理知,其基态原子的价电子排布式[Ar]3d104s1,故基态Cu原子的价电子排布式为:3d104s1;
因此,本题正确答案是:3d104s1;
(2)氮气的结构式为:N≡N,所以氮气分子中含有一个σ键和两个π键;
因此,本题正确答案是:2;
(3)同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数的增大呈增大趋势,但N元素2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能由大到小的顺序为F>N>O;
因此,本题正确答案是:F>N>O;
(4)B元素的氢化物是水,水分子间能存在氢键,氢键比范德华力更强,H2O的沸点是同族元素中最高的;
因此,本题正确答案是:水分子间氢键;
(5)N元素的简单氢化物是氨气,NH3分子中氮原子价层电子对=3+=4,且含有一个孤电子对,所以分子空间构型是三角锥形,N原子采取sp3杂化;
因此,本题正确答案是:三角锥形;sp3;
(6)F和Ca形成的化合物为CaF2,由晶胞结构可知,晶胞中白色球数目=8、黑色球数目=8×+6×=4,白色球为F、黑色球为Ca,则晶胞质量=4×=g,
晶胞的体积===cm3,故晶胞边长a=cm=1010pm。
因此,本题正确答案是:1010。
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【题目】如图所示,800 ℃时A、B、C三种气体在密闭容器中反应时浓度的变化,只从图上分析不能得出的结论是
A. 发生的反应可表示为2A(g)2B(g)+C(g)
B. 前2 min A的分解速率为0.1 mol/(L·min)
C. 开始时,正、逆反应同时开始
D. 2 min时,A、B、C的浓度之比为2∶3∶1
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【题目】甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,研究甲醇具有重要意义。有人模拟用CO和H2合成甲醇,其反应为:CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) △H<0
(1)在容积固定为1L的密闭容器内充入2 mol CO和4 mol H2发生上述反应,20min时用压力计监测容器内压强的变化如下:
反应时间/min | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 |
压强/MPa | 12.4 | 10.2 | 8.4 | 7.0 | 6.2 | 6.2 |
则反应从开始到20min时,以CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=_________mol/(L·min),该温度下平衡常数K=___________,若平衡后增大压强,则K值_________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(2)在恒温恒容的密闭容器中,不能判定CO(g)+2H2(g) CH3OH(g) △H<0,反应达到平衡的是___________;
A、压强保持不变 B、气体的密度保持不变
C、气体平均摩尔质量保持不变 D、速率v(H2):v(CH3OH)=2:1
(3)如图是甲醇燃料电池结构示意图,C是________(填“正”或“负”)极,写出此电极的电极反应式__________________________________________。
(4)若以该电池为电源,用石墨做电极电解100mL CuSO4溶液,电解一段时间后,两极均收集到11.2L的气体(标准状况下),则原CuSO4溶液的物质的量浓度为________mol/L。
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【题目】将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中,产生1.12LNO气体(标准状况),向反应后的溶液中加入NaOH溶液,产生沉淀情况如图所示。下列说法不正确的是
A. 原溶液中c(HNO3)=2.6mol/L B. 沉淀最大质量为4.08g
C. m(Mg):m(Al)=8:9 D. 氢氧化钠溶液浓度为3mol/L
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【题目】某K2CO3样品中含有Na2CO3、KNO3和Ba(NO3)2三种杂质中的一种或两种,现将6.9 g样品溶于足量水中,得到澄清溶液,若再加入过量的CaCl2溶液,得到5.05g沉淀,对样品所含杂质的正确判断是
A. 肯定有Na2CO3,没有Ba(NO3)2 ,可能有有KNO3
B. 肯定有KNO3,没有Ba(NO3)2,可能还有Na2CO3
C. 肯定没有Na2CO3和Ba(NO3)2,可能有KNO3
D. 以上判断都不正确
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【题目】下列说法错误的是( )
A. 某些花岗石产生氡(22288Rn),该元素的相对原子质量为222
B. Se是人体必需的微量元素, 7834Se和8034Se互为同位素
C. F2通入氯化钠溶液中,生成的主要气体为O2
D. 136CNMR(核磁共振)可用于含碳化合物的结构分析, C的中子数为7
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【题目】NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A. 标准状况下,11.2 L的SO3中含有的电子数为20NA
B. 88g CO2和N2O组成的混合气体中所有的原子数为6NA
C. 2mol NO和 1mol O2充分反应后所得气体分子数为2NA
D. 常温下,1L 0.1molL-1的 Na2S 的溶液中,阴离子的总数小于0.1NA
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【题目】化合物Y 能用于高性能光学树脂的合成,可由化合物X与2 甲基丙烯酰氯在一定条件下反应制得:
下列有关化合物X、Y 的说法正确的是
A. X 分子中所有原子一定在同一平面上 B. Y与Br2的加成产物分子中含有手性碳原子
C. X、Y均不能使酸性KMnO4溶液褪色 D. X→Y的反应为加成反应
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【题目】下列叙述正确的是
A. 常温常压下,4.6gNO2气体约含有1.81×1023个原子
B. 标准状况下,80gSO3所占的体积约为22.4L
C. 标准状况下,22.4LCCl4中含有的CCl4分子数为NA
D. 标准状况下,22.4L氢气与足量氧气反应,转移的电子数为1NA
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