A.B.C.D.E为原子序数依次增大的五种元素.A的一种同位素可用于考古中测定生物的死亡年代, B与A同周期.其s能级电子数比p能级电子数多,C原子的最外层电子数是次外层的3倍,D与B同主族,E的原子序数为29．回答下列问题:(1)五种元素中第一电离能最大的是N.其中D原子价电子排布图为．(2)元素B的简单气态氢化物的沸点高于元素A的简单气态氢化物的沸点.其主要原因是NH3分子� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

19．

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种元素，A的一种同位素可用于考古中测定生物的死亡年代； B与A同周期，其s能级电子数比p能级电子数多；C原子的最外层电子数是次外层的3倍；D与B同主族；E的原子序数为29．回答下列问题：
（1）五种元素中第一电离能最大的是N（填元素符号），其中D原子价电子排布图为

．
（2）元素B的简单气态氢化物的沸点高于（填“高于”或“低于”）元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是NH₃分子之间存在氢键； A的简单气态氢化物中心原子的杂化轨道类型为sp³．
（3）BC₃^-的立体构型为平面三角形，与其互为等电子体的分子是SO₃（写化学式）．
（4）EC在加热条件下容易转化为E₂C，从原子结构的角度解释原因Cu²⁺离子外围电子排布为3d⁹，而Cu⁺离子外围电子排布为3d¹⁰，为全满稳定状态，Cu₂O更稳定；E原子的外围电子排布式为3d¹⁰4s¹，E晶体的堆积方式为④（填序号）
①简单立方堆积 ②体心立方堆积
③六方最密堆积 ④面心立方最密堆积
（5）硼与D可形成一种耐磨材料F，其结构与金刚石相似（如图），可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成．写出合成F的化学方程式：BBr₃+PBr₃+3H₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BP+6HBr．F的晶胞边长为a pm，则该晶体密度的表达式为$\frac{4×42}{{N}_{A}×（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3．（用含a、N_A的式子表示，不必化简）．

分析 A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种元素，A的一种同位素可用于考古中测定生物的死亡年代，则A为碳元素； B与A同周期，其s能级电子数比p能级电子数多，原子核外电子数排布式为1s²2s²2p³，则B为N元素；C原子的最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D与B同主族，则D为P元素；E的原子序数为29，则E为Cu．
（1）非金属性越强第一电离能越大，N元素原子2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的；
D为P元素，原子价电子排布式为3s²3p³，结合泡利原理、洪特规则画出价电子排布图；
（2）NH₃分子之间存在氢键，沸点高于甲烷的，甲烷分子中C原子形成4个C-H将，没有孤对电子，杂化轨道数目为4；
（3）计算NO₃^-中N原子孤电子对数、价层电子对数，确定其立体构型；原子数目相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体；
（4）Cu⁺离子外围电子排布为3d¹⁰，为全满稳定状态，Cu₂O更稳定；根据能量最低原理书写Cu原子的外围电子排布式，Cu晶体的堆积方式为面心立方最密堆积；
（5）硼与P可形成一种耐磨材料F，其结构与金刚石相似，则F为BP，可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，反应还生成HBr，根据原子守恒配平；
计算金刚石晶胞中C原子数目，可以确定晶胞中B、P原子数目，表示出BP晶胞质量，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．

解答解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种元素，A的一种同位素可用于考古中测定生物的死亡年代，则A为碳元素； B与A同周期，其s能级电子数比p能级电子数多，原子核外电子数排布式为1s²2s²2p³，则B为N元素；C原子的最外层电子数是次外层的3倍，原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，故C为O元素；D与B同主族，则D为P元素；E的原子序数为29，则E为Cu．
（1）非金属性越强第一电离能越大，N元素原子2p能级为半满稳定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素的，故N元素的第一电离能最大，
D为P元素，原子价电子排布式为3s²3p³，原子价电子排布图为，
故答案为：N；；
（2）元素A、B的简单气态氢化物分别为CH₄、NH₃，NH₃分子之间存在氢键，沸点高于甲烷的，甲烷分子中C原子形成4个C-H将，没有孤对电子，故碳原子采取sp³杂化，
故答案为：高于；NH₃分子之间存在氢键；sp³；
（3）NO₃^-中N原子孤电子对数=$\frac{5+1-2×3}{2}$=0，价层电子对数=3+0=3，立体构型为平面三角形，与其互为等电子体的分子是SO₃，
故答案为：平面三角形；SO₃；
（4）Cu²⁺离子外围电子排布为3d⁹，而Cu⁺离子外围电子排布为3d¹⁰，为全满稳定状态，Cu₂O更稳定，CuO在加热条件下容易转化为Cu₂O，
Cu原子的外围电子排布式为：3d¹⁰4s¹，Cu晶体的堆积方式为面心立方最密堆积，
故答案为：Cu²⁺离子外围电子排布为3d⁹，而Cu⁺离子外围电子排布为3d¹⁰，为全满稳定状态，Cu₂O更稳定；3d¹⁰4s¹；④；
（5）硼与P可形成一种耐磨材料F，其结构与金刚石相似（如图），则F为BP，可由硼的三溴化物和D的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，合成F的化学方程式：BBr₃+PBr₃+3H₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BP+6HBr，
金刚石晶胞中C原子数目为4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=8，则晶胞中B、P原子数目均为4，晶胞质量为4×$\frac{11+31}{{N}_{A}}$g，晶胞边长为a pm，则该晶体密度为4×$\frac{11+31}{{N}_{A}}$g÷（a×10^-10 cm）³=$\frac{4×42}{{N}_{A}×（a×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3．
故答案为：BBr₃+PBr₃+3H₂ $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$BP+6HBr；$\frac{4×42}{{N}_{A}×（a×1{0}^{-10}）^{3}}$．

点评本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、氢键、空间构型与杂化方式、晶胞计算等，是对物质结构主干知识综合考查，需要学生具备扎实的基础．

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9．福酚美克是一种影响机体免疫力功能的药物，可通过以下方法合成：

（1）B中的含氧官能团有酯基和醚键（填名称）．
（2）C→D的转化属于氧化反应（填反应类型）．
（3）已知E→F的转化属于取代反应，则反应中另一产物的结构简式为

．
（4）A（C₉H₁₀O₄）的一种同分异构体X满足下列条件：
Ⅰ．X分子有中4种不同化学环境的氢．
Ⅱ．X能与FeCl₃溶液发生显色反应．
Ⅲ．1mol X最多能与4mol NaOH发生反应．
写出该同分异构体的结构简式：

任意一种．
（5）已知：

$→_{②Zn/H_{20}}^{①O_{3}}$

+R₃CHO，根据已有知识并结合相关信息，写出以

为原料制备

的合成路线流程图（无机试剂任用）．
合成路线流程图示例如下：
CH₃CH₂Br$→_{△}^{NaOH溶液}$CH₃CH₂OH$→_{浓H_{2}SO_{4}△}^{CH_{3}COOH}$CH₃COOCH₂CH₃．

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10．

电导率可用于衡量电解质溶液导电能力的大小．室温下，用0.1000mol/L氨水滴定10mL浓度均为0.100mol/L的盐酸和醋酸的混合液，电导率曲线如图所示．下列说法错误的是（　　）

	A．	①点溶液中c（H⁺）为0.200 mol/L
	B．	②点溶液中c（Cl^-）＞c（NH₄⁺）＞c（Ac^-）
	C．	①点溶液中n（所有离子）之和＞③点溶液n（所有离子）之和
	D．	③点后会出现pH=7的点，此点溶液中c（NH₄⁺）=c（Ac^-）+c（Cl^-）

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已知：该实验条件下，各金属离子沉淀的pH如图2所示．下列判断正确的是（　　）

	A．	沉淀1的主要成分为Al（OH）₃和Fe（OH）₃
	B．	溶液2中所含金属阳离子只有Mg²⁺
	C．	将溶液3蒸干即得CuSO₄•5H₂O晶体
	D．	若不加入NaClO溶液，对制得硫酸铜晶体的纯度将无影响

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14．X、Y、Z、R是四种短周期主族元素，X原子最外层电子数是次外层的2倍，Y元素在地壳中含量最多，Z 元素金属性最强，R原子的核外电子数是X、Z核外电子数之和．下列叙述一定正确的是（　　）

	A．	含氧酸酸性R＞X		B．	简单氢化物稳定性Y＜X
	C．	最高正化合价Z＜X＜Y＜R		D．	由Z和R形成的化合物为离子化合物

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4．汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一，尾气中的主要污染物为C_xH_y、NO、CO、SO₂及固体颗粒物等．研究汽车尾气的成分及其发生的反应，可以为更好的治理汽车尾气提供技术支持．请回答下列问题：
（1）治理尾气中NO和CO的一种方法是：在汽车排气管上装一个催化转化装置，使二者发生反应转化成无毒无污染气体，该反应的化学方程式是2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2CO₂．
（2）活性炭也可用于处理汽车尾气中的NO．在1L恒容密闭容器中加入0.1000molNO和2.030mol固体活性炭，生成A、B两种气体，在不同温度下测得平衡体系中各物质的物质的量以及容器内压强如下表：

	活性炭/mol	NO/mol	A/mol	B/mol	P/MPa
200℃	2.000	0.0400	0.0300	0.0300	3.93
335℃	2.005	0.0500	0.0250	0.250	P

根据上表数据，写出容器中发生反应的化学方程式C+2NO?N₂+CO₂并判断p＞3.93MPa（用“＞”、“＜“或“=”填空）．计算反应体系在200℃时的平衡常数K_p=0.5625（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×体积分数）．
（3）汽车尾气中的SO₂可用石灰水来吸收，生成亚硫酸钙浊液．常温下，测得某纯CaSO₃与水形成的浊液pH为9，已知K_al（H₂SO₃）=1.8×10^-2，K_a2（H₂SO₃）=6.0×10^-9，忽略SO₃^2-的第二步水解，则Ksp（CaSO₃）=4.2×10^-9．
（4）尾气中的碳氢化合物含有甲烷，其在排气管的催化转化器中可发生如下反应CH₄（g）+H₂O（1）?CO（g）+3H₂ （g）△H=+250.1kJ．mol^-l．已知CO（g）、H₂（g）的燃烧热依次为283.0kJ．mol^-1、285.8kJ．mol^-1，请写出表示甲烷燃烧热的热化学方程式CH₄（g）+2O₂（g）→CO₂（g）+2H₂O（l）△H=-890.3KJ/mol．以CH₄（g）为燃料可以设计甲烷燃料电池，该电池以稀H₂SO₄作电解质溶液，其负极电极反应式为CH₄-8e^-+2H₂O=CO₂+8H⁺，已知该电池的能量转换效率为86.4%，则该电池的比能量为13.3kW．h．kg^-1（结果保留1位小数，比能量=$\frac{电池输出电能（kW•h）}{燃料质量（kg）}$，lkW•h=3.6×1 0⁶J）．

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11．请回答：
（1）HClO的结构式H-O-Cl．
（2）明矾可用来净水，用离子方程式表示其理由Al³⁺+3H₂O?Al（OH）₃（胶体）+3H⁺．
（3）MgCO₃悬浊液经煮沸可转化为更难溶的Mg（OH）₂，转化的化学方程式是MgCO₃+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mg（OH）₂+CO₂↑．
（4）完成以下氧化还原反应的离子方程式：2Fe³⁺+3Cl₂+8H₂O=2FeO₄^2-+6Cl^-+16H⁺．

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8．下列实验目的对应的实验操作和实验原理均正确的是（　　）

	实验目的	实验操作	实验原理
A	提纯混有少量硝酸钾的氯化钠	在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥	氯化钠溶解度随温度升高变化不大，而硝酸钾溶解度随温度升高显著增大
B	配制FeCl₃溶液	将FeCl₃固体溶解于适量硫酸溶液	H⁺抑制FeCl₃水解
C	检验溶液中是否含有NH₄⁺	取少量试液于试管中，加入NaOH溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体	NH₃溶于水后溶质的主要存在形式是NH₄⁺、OH^-
D	验证Fe（OH）₃的溶解度小于Mg（OH）₂	将FeCl₃溶液加入Mg（OH）₂悬浊液中，振荡	3Mg（OH）₂+2Fe³⁺?2Fe（OH）₃+3Mg²⁺

A．

B．

C．

D．

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

15．

电解法处理含氮氧化物废气，可回收硝酸，具有较高的环境效益和经济效益．实验室模拟电解法吸收NO_x的装置如图所示（图中电极均为石墨电极）．
（1）若用NO₂气体进行模拟电解法吸收实验．
①写出电解时NO₂发生反应的电极反应式：NO₂-e^-+H₂O=NO₃^-+2H⁺．
②若有标准状况下2.24 LNO₂被吸收，通过阳离子交换膜（只允许阳离子通过）的H⁺为0.1mol．
（2）某小组在右室装有10 L 0.2 mol•L^-1硝酸，用含NO和NO₂（不考虑NO₂转化为N₂O₄）的废气进行模拟电解法吸收实验．
①实验前，配制10L0.2mol•L^-1硝酸溶液，需量取142.9mL的密度为1.4 g•mL^-1、质量分数为63%的浓硝酸．
②电解过程中，有部分NO转化为HNO₂．实验结束时，测得右室溶液中含3molHNO₃、0.1molHNO₂，同时左室收集到标准状况下28LH₂．计算原气体中NO和NO₂的体积比（假设尾气中不含氮氧化物，写出计算过程）．

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