Question

【题目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a和b是组成物质种类最多的元素，c是地壳中含量最多的元素，d与b同族，e2+离子的3d轨道中有9个电子。回答下列问题：

（1）c、d两种元素形成的化合物统称硅石，可通过______________方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态，c的电子排布图为_______________________。

（2）A和B是生活中两种常见的有机物，A能与CaCO3反应，可用于厨房除水垢；B分子中的碳原子数目与A中相同，可发生银镜反应。A中存在化学键的类型是______；

A.离子键 B.极性键 C.非极性键 D.σ键 E.π键

B分子官能团中碳原子的轨道杂化类型是____。

（3）用“>”或“<”填空：

第一电离能	熔点
b___d	dc2晶体___d晶体

（4）c与e两种元素可形成一种半导体材料，化学式为e2c，在其立方晶胞内部有四个c原子，其余c原子位于面心和顶点，则该晶胞中有____个e原子，e元素位于元素周期表的_______区。

（5）向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水，可得到深蓝色透明溶液，加入乙醇可析出深蓝色晶体，请书写析出晶体的离子方程式___________________。

（6）e单质为面心立方晶体，其原子半径为rcm，其晶胞棱长为a nm，则e单质的密度为__________g·cm-3，其空间利用率的计算式为_______________________。

Answer 1

【答案】X-射线衍射实验BCDEsp2 >>16ds[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O＝ [Cu(NH3)4] SO4·H2O↓p= ×100%

【解析】

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序数依次增大，a和b是组成物质种类最多的元素，a为氢，b为碳； c是地壳中含量最多的元素，c为氧；d与b同族，d为硅；e2+离子的3d轨道中有9个电子，其原子核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d104s1，核电荷数为29，该元素为铜；

（1）c、d两种元素形成的化合物为二氧化硅，可通过X-射线衍射实验方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态；c为氧元素，核电荷数为8，,电子排布图为；正确答案： X-射线衍射实验 ； 。

（2）A为有机物，A能与CaCO3反应，可用于厨房除水垢，所以A为醋酸；B分子中的碳原子数目与A中相同，可发生银镜反应，B为甲酸甲酯；醋酸的结构为CH3COOH,所以A中存在化学键的类型有：极性键、非极性键、σ键、π键；B分子结构简式为HCOOCH3，其官能团为酯基：-COO-，碳原子的轨道杂化数=0+3=3，属于sp2杂化；正确答案：BCDE； sp2 。

（3）一般规律：同一主族从上到下，第一电离能逐渐减小，因此第一电离能：碳大于硅； 二氧化硅、硅均为原子晶体，但因Si-O键的键能大于 Si-Si键的键能，键能越大，熔点越高，所以熔点二氧化硅大于晶体硅；正确答案：>；>。

（4）晶胞中含有氧原子数为1/8×8+1/2×6+4=8.则该晶胞中铜原子数是氧原子数的2倍，即16个；根据铜元素原子排布：1s22s22p63s23p63d104s1，铜元素位于元素周期表ds的区；正确答案：16；ds。

（5）乙醇的极性小于水，在溶液中加入乙醇能够减小溶剂的极性，降低[Cu(NH3)4] SO4溶解度；所以向硫酸铜溶液中加入乙醇可析出深蓝色晶体为[Cu(NH3)4] SO4·H2O；离子方程式：[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O＝[Cu(NH3)4] SO4·H2O↓；正确答案：[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O＝ [Cu(NH3)4] SO4·H2O↓。

（6）铜单质为面心立方晶体，含有铜原子数为8×1/8+6×1/2=4,其相对质量为4×64,该晶胞的体积为V=（a×10-7）3cm3,晶胞的密度为ρ=m/V=4×64/NA×（a×10-7）3= g·cm-3；1个晶胞中铜原子的体积为4×4πr3/3 cm3 ,晶胞的体积为（a×10-7）3cm3，根据晶胞的结构可知，a=2r×10-7cm,所以，空间利用率的计算式为（4×4πr3/3）/(2r)3=×100%；正确答案：p=；×100%。