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(2013?保定一模)[化学-选修物质结构与性质]
纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域.
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料.已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) I1 I2 I3 I4
A 932 1821 15390 21771
B 738 1451 7733 10540
(1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如右图所示,
该同学所画的电子排布图违背了
能量最低原理
能量最低原理

(2)根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为
直线形
直线形

(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料.已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确
不正确
不正确
,并阐述理由
C60是分子晶体,熔化时不需破坏化学键
C60是分子晶体,熔化时不需破坏化学键

(4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体.写出基态钾原子的电子排布式
1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p64s1
,该物质的K原子和C60分子的个数比为
3:1
3:1

(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是
N>C>Si
N>C>Si
.Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为
30
30
分析:(1)根据A、B两原子的第二、三电离能之间都有1个突跃,它们都是短周期元素推知元素A和元素B;根据核外电子排布所遵循的原理找出电子排布图的错误,
(2)根据价层电子对互斥理论,求出n,得出分子构型,
(3)根据分子晶体的熔点与共价键的键能无关,
(4)根据电子排布规律,写出钾原子电子排布式;根据晶胞的分配原则计算出每个晶胞结构各离子的个数,
(5)根据同一周期,同一主族,元素电负性变化规律,比较元素电负性大小;根据每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构,得出每个硅原子只有
1
2
个π键;
解答:解:(1)表中A、B两原子的第二、三电离能之间都有1个突跃,说明它们属于ⅡA族,又它们都是短周期元素,且A的第一电离能比B大,因此,A为Be元素,B为Mg元素,图1所示电子排布,根据能量最低原理,最外层两个电子应全排在s轨道上,
故答案:能量最低原理;
(2)A和氯元素形成的简单分子为BeCl2,根据价层电子对互斥理论 n=
2+1×2
2
=2,为直线形,
   
故答案:直线形;     
(3)尽管C60中C-C键的键能可能大于金刚石,但其熔化时并不破坏化学键,因此比较键能没有意义,
故答案:不正确,C60是分子晶体,熔化时不需破坏化学键;  
(4)钾原子的原子序数为21,其电子排布式:1s22s22p63s23p64s1; 在晶胞中,K原子和C60分子的个数比为(12÷2):(8÷8+1)=3:1,
故答案:1s22s22p63s23p64s1 3:1;
(5)同一周期,从左到右,电负性逐渐增大,同一主族,从上到下,电负性逐渐减小,因此,原子电负性由大到小的顺序是:N>C>Si,根据题意,每个硅形成的这3个键中,必然有1个双键,这样每个硅原子最外层才满足8电子稳定结构.显然,双键数应该是Si原子数的一半,而每个双键有1个π键,显然π键数目为30.
故答案:N>C>Si;30.
点评:本题主要考查了电离能、电负性、电电子排布图、分子的空间构型等,试题涉及的知识点较多,学生做起来有些困难.
练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

(2013?保定一模)重铬酸钾(K2Cr2O7)是工业生产和实验室的重要氧化剂.实验室模拟工业生产重铬酸钾时用铬铁矿(主要成份为FeO?Cr2O3)、纯碱、烧碱、氯酸钾等为原料先制得铬酸钠(Na2CrO4),涉及的主要反应是6FeO?Cr2O3+24NaOH+7KClO3
  △  
.
 
 12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O,然后将铬酸钠转化为K2Cr2O7.其主要工艺如下:

试回答下列问题:
(1)在反应器①中,有Na2CrO4生成,同时Fe2O3转变为NaFeO2,杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐,写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式:
Al2O3+Na2CO3
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2
Al2O3+Na2CO3
  △  
.
 
2NaAlO2+CO2

(2)NaFeO2能强烈水解,在操作②生成沉淀而除去,写出该反应的化学方程式:
NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH
NaFeO2+2H2O=Fe(OH)3↓+NaOH

(3)操作③的目的是什么,用简要的文字和化学方程式说明:
由于硅酸钠和偏铝酸钠发生水解:SiO32-+2H2OH2SiO3+2OH-(或SiO32-+H2OHSiO3-+OH-,HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-,AlO2-+H2OAl(OH)3+OH-),降低pH值有利于平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时,使它们水解完全
由于硅酸钠和偏铝酸钠发生水解:SiO32-+2H2OH2SiO3+2OH-(或SiO32-+H2OHSiO3-+OH-,HSiO3-+H2OH2SiO3+OH-,AlO2-+H2OAl(OH)3+OH-),降低pH值有利于平衡向正反应方向移动,当pH调到7~8时,使它们水解完全

(4)操作④中,酸化时,CrO42-转化为Cr2O72-,写出平衡转化的离子方程式:
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O
2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O

(5)称取重铬酸钾试样2.5000g配成250mL溶液,取出25.00mL于碘量瓶中,加入10mL 2mol/LH2SO4溶液和足量碘化钾(铬的还原产物为Cr3+),放于暗处5min,然后加入100mL水,加入3mL淀粉指示剂,用0.1200mol/LNa2S2O3标准溶液滴定I2+2S2O32-=2I-+S4O62-
①判断达到滴定终点的依据是:
当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色
当滴加最后一滴硫代硫酸钠溶液时,溶液蓝色褪去,半分钟内不变色

②若实验中共用去Na2S2O3标准溶液40.00mL,则所得产品中的重铬酸钾的纯度为:
94.08%
94.08%
(设K2Cr2O7的摩尔质量为294g?mol-1,整个过程中其它杂质不参与反应).

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(2013?保定一模)有人设想合成具有以下结构的四种烃分子,下列有关说法不正确的是(  )

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(2013?保定一模)下表是元素周期表的一部分,下列有关说法正确的是(  )

周期
ⅠA ⅡA ⅢA ⅣA ⅤA ⅥA ⅦA
2 c d
3 a b e f

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(2013?保定一模)下列用来表示物质变化的化学反应中正确的是(  )

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