【题目】[化学——选修3:物质结构与性质]
已知:A、B、C、D四种元素,原子序数依次增大。A是短周期元素中金属性最强的元素,B元素3p能级半充满;C是所在周期电负性最大的元素;D是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关问题:
(1)写出D元素价电子的电子排布式。
(2)D可形成化合物[D(H2O)6](NO3)3。
①[D(H2O)6](NO3)3中阴离子的立体构型是。NO3中心原子的轨道杂化类型为。
②在[D(H2O)6]3+中D3+与H2O之间形成的化学键称为 , 1 mol [D(H2O)6] 3+中含有的σ键有mol。
(3)已知B、C两种元素形成的化合物通常有两种。这两种化合物中(填化学式)为非极性分子。另一种物质的电子式为。
(4)由A、C两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有球型对称结构,它们都可以看做刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为A、C形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:
晶胞中距离一个A+最近的C有个,这些C围成的图形是;若晶体密度为ρ g·cm3 , 阿伏加德罗常数的值用NA表示,则A+的离子半径为cm(用含NA与ρ的式子表达)。
【答案】
(1)3d54s1
(2)平面三角形;sp2杂化;配位键;18
(3)PCl5;
(4)6;正八面体;
【解析】解:A是短周期中原子半径最大的元素,则A为钠元素,B元素3p能级半充满且原子序数比A大,则B为磷元素;D是第四周期未成对电子最多的元素,则D的电子排布为[Ar]3d54s1该元素为铬;C只能位于第三周期,该周期电负性最大的元素是氯元素。(1)D为铬元素,其价电子排布为3d54s1。(2)①NO3-中心原子氮原子的价电子对数为 =3所以N原子为sp2杂化轨道,对应的立体构型是平面三角形。②在[D(H2O)6]3+中Cr3+有空的原子轨道,而H2O分子的氧原子有孤对电子,H2O中的孤对电子填充Cr3+的空轨道而形成配位键,[D(H2O)6]3+中6个配位键都是σ键,每个水分子内氧原子与氢原子形成二个σ键,因此1mol的[D(H2O)6]3+中含有18mol的σ键,(3)B、
C形成的两种常见化合物为PCl5和PCl3 , 其中PCl5分子中磷原子的价电子全部参与成键,没有孤对电子,磷原子与氯原子形成多个共价键,空间构型为三角双锥形,电荷分布对称,正负电荷重心重合,所以是非极性分子。PCl3中磷原子有三个电子与氯原子共用,形成三个共价键,有一对孤对电子,是极性分子,其电子式为: 。(4)A、C两元素形成的化合物为NaCl,从晶胞结构看,黑球半径小代表Na+ , 白球
半径大代表Cl- , 现选定立方体中心的Na+作为研究对象,则距离该Na+最近的Cl-分别位于6个面的面心,这6个Cl-围成一个正八面体。晶胞中的1个Na+位于体心,12个Na+分别位于12条棱的中点,根据均摊法可求得该晶胞拥有的Na+数为:1+12× =4;晶胞中6个面的面心名有1个Cl- , 八个顶点各有一个Cl- , 同理可求得该晶胞拥有的Cl-数为:6×
+8×
=4,设晶胞的边长为a,则由密度公式可得:ρ-a3=4×
,变形得a=
,从晶胞截面图得:a-2r++2r-(r+、r-分别表示Na+和Cl-的半径),4r-=
(4r-为截面对角线长度),则r+=
,此即为所求的Na+半径。
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【题目】将3.2 g Cu投入100 mL稀硫酸中加热,没有明显变化,若边加热边缓缓加入一定量H2O2,金属Cu逐渐溶解,则下列说法正确的是( )
A. 反应过程中有刺激性气味的气体生成
B. H2O2对Cu和稀硫酸的反应起催化作用
C. 若Cu和硫酸恰好完全反应,则稀硫酸的物质的量浓度为0.5 mol·L-1
D. 反应中硫酸既表现出酸性又表现出氧化性
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【题目】下列各组离子,可能大量共存于无色溶液中的是 ( )
A. Na+、H+、CO32-、NO3- B. Fe3+、Mg2+、Cu2+、Cl-
C. Na+、OH-、HCO3-、Cl- D. Ba2+、Cl-、NO3-、OH-
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【题目】湿润的KI淀粉试纸接触某气体而显蓝色,该气体中可能有()
①Cl2②NO2③H2S④SO2⑤HCl⑥溴蒸气
A.①③④
B.①②⑤
C.①②⑥
D.②④⑤
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【题目】常温下,下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是( )
A.水电离的c( H+)=1xl0﹣13 mol/L的溶液中:K+、Na+、SiO 、SO
B.1.0 mol/L的CH3COOH溶液:K+、Fe3+、NO 、Cl﹣
C.在c(OH﹣):c(H+)=1×1012的溶液:NH 、Ca2+、C1﹣、K+
D.甲基橙显黄色的溶液:Na+、CO 、NO
、SO
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【题目】N2和H2合成NH3的能量变化如图所示,该反应的热化学方程式是( )
A.N2(g)+3H2(g)2NH3(g);△H=2(b﹣a) kJ/mol
B.N2(g)+3H2(g)2NH3(l);△H=2(a﹣b﹣c) kJ/mol
C. N2(g)+
H2(g)NH3(l);△H=(b+c﹣a) kJ/mol
D. N2(g)+
H2(g)NH3(g);△H=(a+b) kJ/mol
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【题目】难挥发性二硫化钽(TaS2)可采用如下装置提纯.将不纯的TaS2粉末装入石英管一端,抽真空后引入适量碘并封管,置于加热炉中.反应如下:TaS2(s)+2I2(g)TaI4(g)+S2(g)下列说法正确的是( )
A.在不同温度区域,TaI4的量保持不变
B.在提纯过程中,I2的量不断减少
C.在提纯过程中,I2的作用是将TaS2从高温区转移到低温区
D.该反应的平衡常数与TaI4和S2的浓度乘积成反比
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【题目】从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。以下是氯元素形成物质的二维图的部分信息。
(1)根据图中信息,写出任意两种氯的氧化物的化学式_____________。
(2)写出高氯酸(HClO4)与NaOH反应的化学方程式__________。
(3)HCl既具有氧化性,又具有还原性。
①请任意写出一个体现HCl氧化性的离子方程式__________。
②浓HCl可作为还原剂在加热条件下与MnO2发生反应制备Cl2,写出该反应的化学方程式___________。
(4)Cl2既具有氧化性,又具有还原性,请结合上图说明原因_________。潮湿的Cl2与Na2CO3混合制取少量Cl2O的反应中,Cl2既体现了氧化性,也体现了还原性。写出反应的化学方程式_________。
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