练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    17．A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大．　A、B、C、D位于同一周期．已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同．C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成份．X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子．回答下列问题：
    （1）C、D、E中第一电离能最大的是F（填元素符号），X的价电子排布式为3d64s2
    （2）A、C两元素组成的非极性分子的中心原子的杂化轨道类型为sp，该分子的空间构型为直线形
    （3）用化学方程式表示C、D两种元素的电负性大小：2F2+2H2O═4HF+O2，写出含有其中电负性较小元素的原子，且形成的分子的空间构型是“V”形的物质的化学式（单质和化合物各写一种）：O3、H2O
    （4）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环（如图1）．则1molA的这种单质中π键的数目为30NA．
    （5）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式．则这种堆积模型的配位数为8，
    如果X的原子半径为a　cm，阿伏加德常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为$\frac{\frac{56}{{N}_{A}}×2}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$　　g/cm3（不必化简）．

    分析 A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大，A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故A为C元素，A、B、C、D位于同一周期，且C的单质为空气中的主要成份，则B为N元素，C为O元素，D为F元素；C与E同主族，则E为S元素；X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子，则X为Fe．
    （1）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大起始，但第ⅡA和ⅤA族第一电离能高于同周期相邻元素的，同主族自上而下第一电离能减小；Fe原子核外电子数为26，根据能量最低原理书写价电子排布式；
    （2）A、C两元素组成的非极性分子为CO2；
    （3）电负性越大，单质越活泼，可以利用单质之间相互置换反应说明电负性大小；O元素的电负性较小，含有氧元素的单质、化合物为V形结构，中心原子原子数目为2，价层电子对数可以为3或4；
    （4）A的一种单质相对分子质量为720，则该分子为C60，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环，每个碳原子形成一个碳碳双键和两个碳碳单键，均为两个碳共用，所以每个碳实际占有的碳碳双键数为0.5，而每个双键中有一个π键；
    （5）Fe元素对应的单质在采用图2所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方堆积，配位数为8；
    根据均摊法计算晶胞中Fe原子数目，用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，体对角线上3个原子相切，Fe的原子半径为 a cm，则立方体的边长为 $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．

    解答 解：A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大，A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故A为C元素，A、B、C、D位于同一周期，且C的单质为空气中的主要成份，则B为N元素，C为O元素，D为F元素；C与E同主族，则E为S元素；X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子，则X为Fe．
    （1）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大起始，但第ⅡA和ⅤA族第一电离能高于同周期相邻元素的，同主族自上而下第一电离能减小，所以O、F、S中第一电离能最大的是F，Fe的价电子排布式为 3d64s2，
    故答案为：F；3d64s2；
    （2）A、C两元素组成的非极性分子为CO2，为直线形结构，C原子采取sp杂化方式，
    故答案为：sp；直线形；
    （3）电负性越大，单质越活泼，反应：2F2+2H2O═4HF+O2，说明F元素电负性大于O元素，含有氧元素的单质中O3为V形结构，含有氧元素化合中H2O等为V形结构，
    故答案为：2F2+2H2O═4HF+O2；O3；H2O；
    （4）A的一种单质相对分子质量为720，则该分子为C60，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环，每个碳原子形成一个碳碳双键和两个碳碳单键，均为两个碳共用，所以每个碳实际占有的碳碳双键数为0.5，而每个双键中有一个π键，所以C60中π键的数目为60×0.5NA=30NA，
    故答案为：30NA；
    （5）Fe元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方堆积，这种堆积模型的配位数为8，
    晶胞中Fe原子数目为8×$\frac{1}{2}$+1=2，晶胞质量为2×$\frac{56}{{N}_{A}}$g，体对角线上3个原子相切，Fe的原子半径为 a cm，则立方体的边长为 $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm，晶胞的体积为（  $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm）3，所以铁单质的密度为 2×$\frac{56}{{N}_{A}}$g÷（ $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm）3=$\frac{\frac{56}{{N}_{A}}×2}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$g/cm3，
    故答案为：8；$\frac{\frac{56}{{N}_{A}}×2}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$．

    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、电负性、杂化方式与空间构型、晶胞结构及计算等，（4）中关键是利用8电子稳定结构判断每个碳原子所成化学键，（5）中关键是确定晶胞边长与原子半径关系，熟记中学常见晶胞结构．

    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

    7．有关如图所示化合物的说法不正确的是（　　）
    A．该化合物既可以催化加氢，又可以在光照下与Cl2发生取代反应
    B．该化合物既可以与溴水反应，又可以使酸性KMnO4溶液褪色
    C．该化合物既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2
    D．1 mol该化合物最多可以与3mol NaOH反应

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列描述中正确的是（　　）
    A．SO2和SO32-的中心原子均为sp3杂化
    B．ClO3-的空间构型为三角锥形
    C．分子晶体的堆积均采取分子密堆积
    D．CS2为V形的极性分子

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    5．碳、氮、氟、硅、钛等元素的化合物广泛应用于生产生活，回答下列问题：
    （1）基态Si原子中，电子占据的最高能层具有的原子轨道数为9，1mol氮气分子中σ键和π键的物质的量之比为1：2；基态钛原子的价电子排布式为3d24s2．
    （2）C、N、F三种元素电负性由大到小的顺序为F＞N＞C．第二周期元素中第一电离能介于B、F之间的有4种．
    （3）NF3分子的空间构型为三角锥形，N原子的杂化轨道类型为sp3．
    （4）比较HF和HCl的沸点高低，并简述理由HF比HCl的沸点高，因为HF分子间存在氢键．
    （5）金刚砂（SiC）的硬度仅次于金刚石，其晶胞结构如图所示，金刚砂晶体类型为原子晶体，每个C原子周围最近的C原子数目为12，若晶胞的边长为a cm，阿伏加德罗常数为NA，则金刚砂的密度为$\frac{160}{N{\;}_{A}a{\;}^{3}}$g•cm-3（不需要化简）．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    12．下列含有非极性键的化合物是（　　）
    A．MgCl2B．Na2O2C．H2OD．N2

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    2．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物．
    （1）下列叙述正确的是AD．（填字母）
    A．HCHO与水分子间能形成氢键
    B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
    C．苯分子中含有 6个σ键和1个大π键，苯是非极性分子
    D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
    （2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
    元素MnFe
    电离能/kJ•mol-1I1717759
    I215091561
    I332482957
    Mn元素价电子排布式为3d54s2，气态 Mn2+再失去一个电子比气态 Fe2+再失去一个电子难，其原因是由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少．
    （3）铁原子核外有26种运动状态不同的电子．
    （4）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于d区．
    （5）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为TiO2．
    （6）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN-氧化成CNO-，再在酸性条件下CNO-继续被 NaClO氧化成N2和CO2．
    ①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O
    ②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为CO2或N2O或SCN-（写出一种即可）．
    ③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式N≡C-O-H．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．甲、乙、丙、丁、戊、己均为元素周期表中前20号元素，它们原子序数依次增大．已知甲与乙，丙、丁与戊分别位于同一周期：甲原子最外层电子数是次外层的3倍；乙、丙、丁简单离子的核外电子排布相同，这三种元素按6：3：1的原子个数比可形成一种离子晶体W；丙与戊可形成常见离子晶体X，甲与己可形成常见离子晶体Y，且X和Y电子数相同．
    （1）元素甲基态原子的电子排布式：1s22s22p4．
    （2）比较元素丙和元素戊的第一电离能：丙＜戊（填“＞”、“＜”或“=”）．
    （3）W的化学式为Na3AlF6．
    （4）①写出工业冶铁丁单质的化学反应方程式2Al2O3（熔融）$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑．
    ②晶体X、Y的晶格能分别为786kJ/mol、3401kJ/mol，请简单说明两者晶格能相差较大的主要原因是：晶格能与离子电荷呈正比，电荷越多，晶格能越大，钙、氧离子电荷分别大于钠、氯离子电荷．
    （5）元素乙与己也可能形成离子化合物，其晶胞结构如图所示：
    ①元素己的离子在晶体中的配位数为8；
    ②乙与己形成的离子化合物的电子式为；
    ③若该离子晶体的密度为dg/cm3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞的边长是$\root{3}{\frac{312}{d{N}_{A}}}$cm．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．不同温度下，水溶液中H+的物质的量浓度和OH-的物质的量浓度的关系如图所示．下列说法不正确的是（　　）
    A．M点和N点对应的溶液均呈中性
    B．T1℃时，P点对应溶液中，水电离出来的c（H+）可能为10-4mol•K-1或10-10mol•L-1
    C．T2℃时，pH=11的NaOH溶液与pH=1的稀H2SO4等体积混合，所得溶液的pH=6
    D．向某溶液中加入酸或碱，均可以使该溶液从M点转化为N点

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    12．某制糖厂以甘蔗为原料制糖，同时得到大量的甘蔗渣，对甘蔗渣进行综合利用不仅可以提高经济效益，而且能够防止环境污染，现按以下方式进行处理利用：

    试回答：
    （1）A的名称是纤维素；
    （2）写出D的同分异构体的结构简式CH3-O-CH3．
    （3）D到E的反应类型为氧化反应，D到E的反应试剂可以为酸性KMnO4溶液．
    （4）实验室制备H后，提纯H的分离方法为分液．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案