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    10．氯及其化合物广泛存在于自然界中，回答下列问题：
    （1）在基态氯原子中，排布电子的原子轨道数为9个，其价电子层中存在3对自旋相反的电子．
    （2）四氯化碳与水不互溶发生分层，四氯化硅与四氯化碳分子结构相似，但遇水极易发生水解反应，导致二者性质不同的原因是硅原子有3d空轨道，而碳原子没有d空轨道（因为没有2d轨道），不能接受氧原子的孤对电子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解．
    （3）熔融时氯化铝生成可挥发的二聚体Al2Cl6，其分子中存在的化学键的类型有共价键和配位键，Al原子的杂化轨道类型是sp3；更高温度时二聚体离解生成AlCl3（与BF3结构类似），其分子空间构型为平面三角形．
    （4）四种卤化物：NaF、CsCl、HF、HCl，其熔点从高到低的顺序为NaF＞CsCl＞HF＞HCl．
    （5）CuCl中基态Cu+的价层电子排布式为3d10，其晶体与闪锌矿相似，晶胞中氯原子分别位于面心和顶点，则位于晶胞内部的Cu原子有4个．其晶胞参数a=x nm，列式表示CuCl晶体的密度$\frac{398}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-7}）^{3}}$g•cm-3（不必计算出结果）．

    分析 （l）基态氯原子原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，其核外存在3对自旋相反的电子；
    （2）一种物质的分子与水分子间的作用力越大越易发生反应，Si原子的半径大，含有3d空轨道，能与水形成配位键，增强了与水分子间的作用力；
    （3）Al2Cl6分子中正负电荷中心重合，属于非极性分子，每个铝原子和四个氯原子形成共价键（包括配位键），采取sp3杂化；根据氯化铝结构判断空间结构、原子杂化类型；
    （4）离子晶体的晶格能大小取决于离子半径的电荷的因素，离子半径越小，电荷越多，晶格能越大，离子晶体的熔点越高；HF存在氢键，沸点较高；
    （5）Cu为29号元素，属于第4周期第ⅠB族元素，Cu+的价层电子排布式为3d10，根据晶胞密度$ρ=\frac{m}{V}$计算．

    解答 解：（1）基态氯原子原子核外电子排布为1s22s22p63s23p5，每一个s能级有1个轨道，p能级有3个轨道，氯原子原子轨道数为9，其核外存在3对自旋相反的电子；
    故答案为：9；3；
    （2）硅原子有3d空轨道，而碳原子没有2d空轨道也就没有d空轨道，不能接受氧原子的孤对电子，即不能形成配位键，与水分子间的作用力小，不能反应，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解；
    故答案为：硅原子有3d空轨道，而碳原子没有d空轨道（因为没有2d轨道），不能接受氧原子的孤对电子，所以四硅化碳能水解而四氯化碳不能水解；
    （3）铝原子和氯原子之间形成共价键，还形成一个配位键，其结构为，氯化铝中每个铝原子含有3个共价键，且不含孤电子对，为平面三角形结构，缔合双分子Al2Cl6中Al原子的轨道杂化类型sp3，
    故答案为：共价键和配位键；sp3；平面三角形；
    （4）结构相似的离子晶体，离子半径越小，晶格能越大，熔点越高，为NaF＞CsCl，HF存在氢键，沸点大于HCl的，为HF＞HCl，离子晶体的熔点大于分子晶体的熔点，即NaF＞CsCl＞HF＞HCl；
    故答案为：NaF＞CsCl＞HF＞HCl；
    （5）Cu为29号元素，属于第4周期第ⅠB族元素，Cu的价层电子排布式为3d104s1，Cu+的价层电子排布式为3d10；CuCl晶胞中氯原子分别位于面心和顶点，则Cl原子的数目为$6×\frac{1}{2}+8×\frac{1}{8}=4$，CuCl中Cu与Cl原子数目之比为1：1，则位于晶胞内部的Cu原子有4个，晶胞参数a=x nm=x×10-7cm，晶胞体积V=a3cm3，晶胞质量m=$\frac{64×4+35.5×4}{{N}_{A}}$g，则CuCl晶体的密度$ρ=\frac{m}{V}$=$\frac{398}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-7}）^{3}}$．
    故答案为：$\frac{398}{{N}_{A}×（x×1{0}^{-7}）^{3}}$．

    点评 本题综合考查物质的结构和性质，侧重于学生的分析能力的考查，注意把握杂化类型以及价层电子数的判断，难度中等．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．下列有关说法正确的是（　　）
    A．加入硫酸铜可使锌与稀硫酸的反应速率加快，说明Cu2+具有催化作用
    B．根据HA、HB的电离常数的相对大小可以直接判断两种溶液的酸性强弱
    C．常温下2S2O（g）═3S（s）+SO2（g）能自发进行，可推断该反应为放热反应
    D．将浓硫酸和浓硝酸混合后立即放入铁片，铁片被钝化的效果一定会更好

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列说法中正确的是（　　）
    A．相同温度下，将足量氯化银固体分别放入相同体积的①蒸馏水 ②0.1 mol/L盐酸③0.1 mol/L氯化镁溶液  ④0.1 mol/L硝酸银溶液中，Ag+浓度：①＞④=②＞③
    B．在含有BaSO4沉淀的溶液中加入Na2SO4固体，c（Ba2+）增大
    C．向Mg（OH）2悬浊液中滴加FeCl3溶液，沉淀变为红褐色，说明溶解度Mg（OH）2＞Fe（OH）3
    D．已知I3-?I2+I-，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    18．掌握仪器名称、组装及使用方法是中学化学实验的基础，下图为两套实验装置．

    （1）写出下列仪器的名称：a．蒸馏烧瓶b．冷凝管c．500mL容量瓶
    （2）仪器a～e中，使用前必须检查是否漏水的有c．（填序号）
    （3）若利用装置I分离四氯化碳和酒精的混合物，还缺少的仪器是酒精灯，将仪器补充完整后进行实验，温度计水银球的位置在蒸馏烧瓶支管口处处．冷凝水由g（填f或g）口通入f口流出．
    （4）现需配制0.1mol/LNaOH溶液450mL，装置II是某同学转移溶液的示意图．
    ①图中的错误是未用玻璃棒引流．除了图中给出的仪器和托盘天平外，为完成实验还需要的仪器有：玻璃棒、量筒、药匙、胶头滴管．
    ②根据计算得知，所需NaOH的质量为2.0g
    ③配制时，其正确的操作顺序是（字母表示，每个字母只能用一次）B→C→A→F→E→D．
    A．用30mL水洗涤烧杯2～3次，洗涤液均注入容量瓶
    B．准确称取计算量的氢氧化钠固体于烧杯中，再加入少量水（约30mL），用玻璃棒慢慢搅动，使其充分溶解
    C．将溶解的氢氧化钠溶液沿玻璃棒注入500mL的容量瓶中
    D．将容量瓶盖紧，反复颠倒摇匀
    E．改用胶头滴管加水，使溶液凹面恰好与刻度相切
    F．继续往容量瓶内小心加水，直到液面接近刻度1～2cm处
    （5）操作A中，将洗涤液都移入容量瓶，其目的是将剩余的氢氧化钠全部转移到容量瓶中，溶液注入容量瓶前需恢复到室温，这是因为温度升高溶液体积增大；
    （6）若出现如下情况，对所配溶液浓度将有何影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）？若没有进行A操作偏低；若加蒸馏水时不慎超过了刻度线偏低；若定容时俯视刻度线偏高．
    （7）若实验过程中加蒸馏水时不慎超过了刻度线应如何处理？重新配制溶液．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．2015年9月16日某市一家无证照工厂因废水向外直排被查，检测结果显示，该长所排污水中铜超标300倍．
    （1）在该厂所排污水中放置细铁网可获得金属铜，其原理是Fe+Cu2+=Fe2++Cu（用离子方程式表示）．
    （2）铜超标污水中还可能大量存在的阴离子是C、D．
    A．CO32-  B．OH-  C．Cl-  D．SO42- 
    （3）检测部门对该厂所排废水的检测数据如下：
    次数 测量项目测量数据（mg/mL） 
    1 铜离子含量 4.224
    2 4.225
    3 4.223
     42.005
    ①该厂所排污水中铜离子的浓度是0.066mol•L-1；
    ②若要使该厂废水排放达标，应控制的最小pH=9.2．（已知25℃时，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20）
    （4）该厂废水可以“变废为宝”，其流程图如下：

    ①高浓度的含铜废水经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥可以得到纯度较高的铜盐晶体．
    ②用较高浓度含铜废水点解制铜，其阴极的电极反应式是Cu2++2e-=Cu；电解5L该厂排放的含铜废水，理论上可以得到铜21.12g．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．下列说法或表示方法中正确的是（　　）
    A．等质量的硫蒸气和硫固体分别完全燃烧，后者放出的热量多
    B．已知C（s）+$\frac{ax}{0.02}$O2（g）=CO（g）的反应热为110.5kJ/mol，说明碳的燃烧热为110.5kJ
    C．已知反应X+Y=M+N为放热反应，故不必加热就可发生
    D．稀溶液中：H+（aq）+OH-（aq）=H2O（l）△H=-57.3kJ•mol-1，若将含0.5 molH2SO4的浓溶液与含1 molNaOH的溶液混合，放出的热量大于57.3KJ

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．磷酸亚铁[Fe3（PO4）2•8H2O]是一种白蓝色单斜晶体，溶于稀强酸溶液，不溶于水、醋酸、醇．主要用于制造磷酸铁锂电池材料．实验室制备磷酸亚铁的装置示意图如下：

    主要反应为：3FeSO4+2Na2HPO4+2CH3COONa+8H2O=Fe3（PO4）2•8H2O↓+3Na2SO4+2CH3COOH
    实验步骤：①在仪器a中先加入抗坏血酸（C6H8O6）稀溶液作底液；②向烧瓶中滴入足量Na2HPO4与CH3COONa混合溶液至pH=4；③再滴入含15.2gFeSO4的溶液，最终维持pH=6，静置；④进行操作b，干燥得到磷酸亚铁粗产品12.8g．
    回答下列问题：
    （1）仪器a的名称是三颈烧瓶．
    （2）实验中由原料配制溶液时，蒸馏水事先要进行的处理方法是煮沸除去溶液中的溶解的氧气
    （3）实验不是将三种溶液直接混合的原因是避免生成Fe（OH）2沉淀，制备时需不断搅拌，其目的是使反应物充分接触，避免生成Fe（OH）2沉淀
    （4）步骤④进行的操作b是过滤、洗涤
    （5）检验磷酸亚铁粗产品中是否有Fe（OH）3杂质的方法是取少量固体溶于适量盐酸，然后滴入KSCN溶液，溶液变红色，说明含有Fe（OH）3杂质，否则不含
    （6）本次实验的磷酸亚铁产率是76.5%（结果保留三位有效数字）

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．氢气在氯气中燃烧时发出苍白色火焰，在反应过程中，破坏1mol氢气中的化学键消耗的能量为a kJ，破坏1mol氯气中的化学键消耗的能量为b kJ，形成1mol HCl中的化学键释放的能量为c kJ，下列关系中正确的是（　　）
    A．b＞cB．a+b＞2cC．a+b＜cD．a+b＜2c

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．X、Y、Z、W四种短周期元素在元素周期表中的相对位置如图所示，这四种元素原子的最外层电子数之和为20，下列判断正确的是（　　）
    WXY
     Z 
    A．四种元素的原子半径：r（Z）＞r（X）＞r（Y）＞r（W）
    B．四种元素形成的单质最多有6种
    C．X与Y形成的气态化合物超过两种
    D．四种元素中，Z的最高价氧化物对应的水化物酸性最强

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