练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    11．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，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，第一电离能最小的元素是Cu（填元素符号）．
    （2）C所在主族的前四种元素分别与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，该晶胞的空间利用率为34%，若此晶胞中的棱长为356.6pm，则此晶胞的密度为3.5g•cm-3（保留两位有效数字）．（$\sqrt{3}=1.732$）

    （4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为面心立方最密堆积，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）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液．
    请写出上述过程的离子方程式：Cu2++2NH3•H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3•H2O═[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O．

    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，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；自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；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C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，结合泡利原理、洪特规则画出价电子排布图；金属性越强，第一电离能越小；
    （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，其连线处于体对角线上，且为对角线长的$\frac{1}{4}$，故体对角线长为4a，故棱长为$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a，则晶胞体积为（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a）3，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%；
    根据晶胞含有原子数目，计算晶胞质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度；
    （4）晶体Cu为面心立方最密堆积，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可知：碳与碳之间形成非极性键，C与氧之间形成极性键，且氧与铜离子之间有配位键；
    （5）硫酸铜溶液中加入氨水会产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到四氨合铜络离子，溶液为深蓝色的透明溶液．

    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，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；自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；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C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，四种元素中只有Cu为金属，其它为非金属，故Cu的第一电离能最小，
    故答案为：；Cu；
    （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，其连线处于体对角线上，且为对角线长的$\frac{1}{4}$，故体对角线长为4a，故棱长为$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a，则晶胞体积为（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a）3，晶胞空间利用率={[8×$\frac{4}{3}$π（$\frac{a}{2}$）3]÷（$\frac{4\sqrt{3}}{3}$a）3}×100%≈34%，
    晶胞质量为$\frac{8×12}{6.02×1{0}^{23}}$g，若此晶胞中的棱长为356.6pm，则晶胞体积为（356.6×10-10cm）3，则此晶胞的密度为 $\frac{8×12}{6.02×1{0}^{23}}$g÷（356.6×10-10cm）3=3.5g．cm-3，
    故答案为：sp2；34%；3.5；
    （4）晶体Cu为面心立方最密堆积，结合图三醋酸铜晶体的局部结构可知：碳与碳之间形成非极性键，C与氧之间形成极性键，且氧与铜离子之间有配位键，其晶体中含有极性键、非极性键和配位键，
    故答案为：面心立方最密堆积；①②③；
    （5）硫酸铜溶液中加入氨水会产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，有关反应的离子方程式为Cu2++2NH3•H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3•H2O═[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O，
    故答案为：首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；Cu2++2NH3•H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3•H2O═[Cu（NH3）4]2++2OH-+4H2O．

    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，（3）中计算为易错点、难度，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

    1．下列物质间发生反应时，都有SO2生成的是：（　　）
    ①硫在空气中燃烧  ②含硫的化合物在空气中灼烧 ③亚硫酸钠和硫酸反应 ④硫化氢在空气中完全燃烧 ⑤铜和热浓硫酸反应．
    A．只有①③④B．只有①⑤C．只有①③④⑤D．①②③④⑤

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．毒重石的主要成分BaCO3（含Ca2+、Mg2+、Fe3+等杂质），实验室利用毒重石制备BaCl2•2H2O的流程如下：

    （1）毒重石用盐酸浸取前需充分研磨，目的是增大接触面积从而使反应速率加快．实验室用37%的盐酸配置15%的盐酸，除量筒外还需使用下列仪器中的ac．
    a．烧杯    b．容量瓶    c．玻璃棒      d．滴定管
    （2）
    Ca2+Mg2+Fe3+
    开始沉淀时的pH11.99.11.9
    完全沉淀时的pH13.911.13.2
    加入NH3•H2O调节pH=8可除去Fe3+（填离子符号），滤渣Ⅱ中含Mg（OH）2、Ca（OH）2（填化学式）．加入H2C2O4时应避免过量，原因是H2C2O4过量会导致生成BaC2O4沉淀，产品的产量减少．
    已知：Ksp（BaC2O4）=1.6×10-7，Ksp（CaC2O4）=2.3×10-9
    （3）利用间接酸碱滴定法可测定Ba2+的含量，实验分两步进行．
    已知：2CrO42-+2H+═Cr2O72-+H2O     Ba2++CrO42-═BaCrO4↓
    步骤Ⅰ移取xml一定浓度的Na2CrO4溶液于锥形瓶中，加入酸碱指示剂，用b  mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸体积为V0mL．
    步骤Ⅱ：移取y mLBaCl2溶液于锥形瓶中，加入x mL与步骤Ⅰ相同浓度的Na2CrO4溶液，待Ba2+完全沉淀后，再加入酸碱指示剂，用b mol•L-1盐酸标准液滴定至终点，测得滴加盐酸的体积为V1mL．则BaCl2溶液的浓度为$\frac{（{V}_{0}-{V}_{1}）b}{y}$mol•L-1．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列关于燃烧热的说法中正确的是   （　　）
    A．在101kPa时，1mol物质完全燃烧时所放出的热量，叫做该物质的燃烧热
    B．常温下，可燃物燃烧放出的热量
    C．在25℃、1.01×105Pa时，1mol纯物质完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量
    D．燃烧热随化学方程式前的化学计量数的改变而改变

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．在实验室中，以铝屑为原料制取Al（OH）3的实验方案有以下三种，将表格补充完整．
    ①Al$\frac{稀盐酸}{\;}$AlCl3$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Al（OH）3；
    ②Al$\stackrel{NaOH溶液}{→}$Na[Al（OH）4]$\frac{稀盐酸}{\;}$Al（OH）3
    ③
    方案生成1mol Al（OH）3消耗试剂的物质的量
     n HCl/mol n NaOH/mol
     ①  
     ②  
     ③  

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    16．氨氧化物与悬浮在大气中海盐粒子的相互作用时，涉及如下反应：
    2NO2（g）+NaCl（s）═NaNO3（s）+ClNO（g）△H1＜0 （Ⅰ）
    2NO（g）+Cl2（g）═2ClNO（g）△H2＜0 （Ⅱ）
    ①为研究不同条件对反应（Ⅱ）的影响，在恒温条件下，向2L恒容密闭容器中加入0.2mol NO和0.1mol Cl2，10min时反应（Ⅱ）达到平衡．测得10min内v（ClNO）=7.5×10-3 mol•L-1•min-1，则平衡后n（NO）=0.05mol，Cl2的转化率α1=75%．
    ②一定条件下的密闭容器中，要提高 （Ⅰ）中NO2的转化率，可以采取的措施是ac
    a．高压 b．加入NaCl c．分离出ClNO d．使用高效催化剂．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．与普通玻璃相比具有相同组成的是（　　）
    A．钢化玻璃B．光学玻璃C．石英玻璃D．有色玻璃

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．2004年美国圣路易斯大学研制了一种新型的乙醇电池，它用磺 酸类质子溶剂，在200°C左右时供电，乙醇电池比甲醇电池效率高出32倍且更安全．电池总反应为：C2H5OH+3O2═2CO2+3H2O，电池示意如图，下列说法不正确的是（　　）
    A．a极为电池的负极
    B．电池工作时电流由b极沿导线经灯泡再到a极
    C．电池工作时，1mol乙醇被还原时就有6mol电子转移
    D．电池正极的电极反应为：4H++O2+4e-→2H2O

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    1．同温同压下，若A容器中充满气体Ox和B容器中充满气体Oy
    （1）若所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是1：1（用x、y表示，下同）
    （2）若两容器中所含原子总数相等，则A容器和B容器的容积比是y：x
    （3）若两容器的体积比为y：x，则Ox和Oy物质的量之比为y：x，质量之比为1：1，密度之比为x：y．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案