练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
    20．周期表中第ⅡA族元素都为金属元素．
    （1）铍随为第ⅡA元素，但却与第ⅢA族铝元素性质更相近，如二者的氯化物都为共价化合物，都易形成共聚分子．

    ①在多聚氯化铍中，铍原子的轨道杂化类型为sp3杂化，AlCl3易于Cl-结合生成[AlCl4]的结构式为（若有配位键，用“→”表示），[AlCl4]的立体构型名称为正四面体形．
    ②在[AlCl4]中，铝原子价电子在杂化轨道中的排布图为，铍与铝元素性质相近的原因是Be与Al的电负性相近．
    （2）镁与铝同为第三周期元素，设镁的电离能为I1、I2、I3…，铝的电离能为I1′、I2′、I3′…，下列关于镁和铝电离能的描述不正确的是B
    A．I1＜I2＜I3＜I4     B．I3+I2＜I2+I1     C．I2-I1′＜I2-I1      D．I2′＞I2：I1′＜I1
    （3）碳酸盐的阳离子不同，热分解的温度不同，MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3的热稳定性有强到弱的顺序为BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3，其原因是碳酸盐分解的本质为CO32-生成CO2和O2-，O2-与金属阳离子结合的过程，而MgO晶格能最大最稳定，故MgCO3最易分解（或离子晶体中阳离子的半径越小，结合碳酸根中的氧离子越容易）
    （4）硅是构成矿物和岩石的主要元素，岩浆中MgSiO3、CaSiO3、SrSiO3、BaSiO3晶出的先后顺序为MgSiO3＞CaSiO3＞SrSiO3＞BaSiO3
    （5）镁晶体的堆积方式为ABA型，其晶胞结构如图2所示，该堆积方式的空间利用率为$\frac{\sqrt{2}π}{6}$（用含π的式子表示）

    分析 （1）①根据氯化铍的结构图可知，铍原子周围有四个共价键，提供四个用于成键的轨道；[AlCl4]的结构中，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键；根据杂化轨道了理论判断[AlCl4]的立体构型；
    ②在[AlCl4]中，铝原子价电子为sp3杂化，据此书写排布图，有些元素的化学性质和它在周期表中左上方或右下方另一主族元素电负性相近，性质相似，据此分析铍与铝元素性质相近的原因；
    （2）气态原子或气态离子失去一个电子所需要的最小能量称为元素的电离能，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，一般失去一个电子为第一电离能，以此类推；
    （3）碳酸盐分解的本质为CO32-生成CO2和O2-，离子半径越小，离子键越强，晶格能越大，热稳定性越好；
    （4）晶体熔点较高容易在岩浆冷却过程中先结晶，晶格能越大，离子键越强，熔点越高；
    （5）镁晶体的堆积方式为ABA型，属于六方最密堆积，积方式的空间利用率为=$\frac{V球}{V晶胞}$，据此计算空间利用率．

    解答 解：（1）?根据氯化铍的结构图可知，铍原子周围有四个共价键（其中有两个是配位键），所以要进行sp3杂化，从而提供四个用于成键的轨道，铝原子最外层电子只有3个电子，形成3个共价键，[AlCl4]的结构中，每个铝原子和四个氯原子形成共价键，且其中一个共用电子对是氯原子提供形成的配位键，结构式为：，中心原子Al的价层电子对数4，杂化类型为sp3，立体构型为：正四面体形，
    故答案为：sp3；  ；正四面体形；
    ?②铝位于周期表中第三周期第IIIA，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p1或[Ne]3s23p1，在[AlCl4]中，结构式为：，中心原子Al的价层电子对数4，杂化类型为sp3，所以价电子在杂化轨道中的排布图为，Al与Be在周期表中处对角线，电负性相近，性质相似，与强酸、强碱均反应，
    故答案为：； Be与Al的电负性相近；

    （2）A．镁的电离能为I1、I2、I3…，失去第一个电子比第二个电子需能量低，以此类推，所以I1＜I2＜I3＜I4，故A正确；
    B．由I3+I2＜I2+I1 可知I3＜I1，与失去第一个电子比第三个电子需能量低矛盾，故B错误；
    C．同周期从左到右第一电离能依次增大，但镁，铝特殊，理由是镁的价电子排布是3s2，3p轨道全空较稳定，而铝是3s23p1则不是全满，全空，半空中任意一种情况，不稳定，故铝的第一电离能比镁小，所以I2-I1′＜I2-I1，故C正确；
    D．铝的第一电离能比镁小，所以I1′＜I1，3p轨道全空较稳定，所以I2′＞I2，故D正确；
    故答案为：B；
    （3）碳酸盐分解的本质为CO32-生成CO2和O2-，O2-与金属阳离子结合的过程，MgO、CaO、SrO、BaO，阳离子相同，镁离子半径最小，MgO晶格能最大最稳定，故MgCO3最易分解（或离子晶体中阳离子的半径越小，结合碳酸根中的氧离子越容易），所以MgCO3、CaCO3、SrCO3、BaCO3的热稳定性有强到弱的顺序为BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3，
    故答案为：BaCO3＞SrCO3＞CaCO3＞MgCO3；碳酸盐分解的本质为CO32-生成CO2和O2-，O2-与金属阳离子结合的过程，而MgO晶格能最大最稳定，故MgCO3最易分解（或离子晶体中阳离子的半径越小，结合碳酸根中的氧离子越容易）；
    （4）MgSiO3、CaSiO3、SrSiO3、BaSiO3都为离子晶体，阴离子相同，都为SiO32-，阳离子半径：Mg 2+＜Ca2+＜Sr2+＜Ba2+，所以晶格能MgSiO3＞CaSiO3＞SrSiO3＞BaSiO3，晶体熔点较高容易在岩浆冷却过程中先结晶，所以岩浆中MgSiO3、CaSiO3、SrSiO3、BaSiO3晶出的先后顺序为：MgSiO3＞CaSiO3＞SrSiO3＞BaSiO3，
    故答案为：MgSiO3＞CaSiO3＞SrSiO3＞BaSiO3；
    （5）镁晶体的堆积方式为ABA型，属于六方最密堆积，设平行六边形各边长为a=2r，如图：，平行四边形的面积s=a×asin60°=$\frac{\sqrt{3}}{2}$a2，h=2×边长为a的四面体的高=2×$\frac{\sqrt{6}}{3}$a=$\frac{2\sqrt{6}}{3}$a，V晶胞=Sh=$\frac{\sqrt{3}}{2}$a2×$\frac{2\sqrt{6}}{3}$a=$\sqrt{2}$a3=8$\sqrt{2}$r3，V球=2×$\frac{4}{3}$×π×r3，该堆积方式的空间利用率为=$\frac{V球}{V晶胞}$=$\frac{\sqrt{2}π}{6}$，

    故答案为：$\frac{\sqrt{2}π}{6}$．

    点评 本题考查了金属晶体结构，题目难度中等，注意掌握典型晶体晶胞结构，明确堆积方式的空间利用率的含义是解答（5）关键，为学习的难点，杂化理论是物质结构学习的重点．

    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：解答题

    10．硒（Se）及其化合物在工农业生产中有许多用途．以铜阳极泥（主要成分为Ag2Se、Cu2Se和银、金、铂等）为原料制备纯硒的工艺流程如图所示：

    已知：Ksp（Ag2SO4）=1.4×10-5．
    回答下列问题：
    （1）“焙烧”时所加的硫酸浓度最好为d．
    a．10%          b．50%           c．70%            d．98%
    （2）加硫酸焙烧过程中Cu2Se参与反应的化学方程式为Cu2Se+6H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuSO4+SeO2↑+4SO2↑+6H2O，该反应的还原剂是Cu2Se．
    （3）“炉渣”加水浸出的过程中炉渣需粉碎，且加入温水进行浸泡，目的是加快浸出速率，“浸渣”中含有的金属成分是Au、Pt，若“浸出液”中c（Ag+）=3.0×10-2mol•L-1，则溶液中c（SO42-）最大为1.6×10-2moL/L（保留两位有效数字）．
    （4）操作Ⅰ的名称为过滤．
    （5）+4价Se的氧化性强于+4价S的氧化性，SeO2、SO2混合气体用水吸收所发生反应的化学方程式为SeO2+2SO2+2H2O=2H2SO4+Se↓．
    （6）操作Ⅰ所得粗硒中含有Ni、Fe、Cu等杂质，可采用真空蒸馏的方法进行提纯，获得纯硒．真空蒸馏的挥发物中硒含量与温度的关系如图所示：

    蒸馏操作中控制的最佳温度是C．
    a．455℃b．462℃c．475℃d．515℃

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    11．有以下四种微粒14N、15N、N2、N4（结构为），已知断裂1molN-N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，根据以上信息和数据，下列说法正确的是（　　）
    A．1molN4气体完全转变为N2将放出882kJ热量
    B．14N2与15N2互为同位素，N4与N2互为同素异形体
    C．N4属于一种新型的化合物
    D．14N与15N化学性质不相同

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列说法不正确的是（　　）
    A．改变温度和使用催化剂都能改变化学反应速率
    B．利用丁达尔效应可以区别FeCl3溶液和Fe（OH）3胶体
    C．根据△G=△H-T△S推测：△H＜0的化学反应都可以自发进行
    D．将AlCl3溶液蒸干并灼烧，所得固体为Al2O3

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    15．古诗词很浪漫且充满了艺术魅力，成语俗语等脍炙人口，都是中华民族文化中的瑰宝．下列诗词、语句中包含的化学反应既是离子反应又是氧化还原反应的是（　　）
    A．粉身碎骨浑不怕，要留清白在人间B．曾青得铁则化为铜
    C．春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干D．水滴石穿

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．2004年诺贝尔化学奖授予美国和以色列的三位科学家，以表彰他们在蛋白质降解的研究中取得的成果．下列关于蛋白质的说法中不正确的是（　　）
    A．蛋白质属于天然有机高分子化合物，没有蛋白质就没有生命
    B．HCHO溶液或（NH4）2SO4溶液均能使蛋白质变性
    C．某些蛋白质跟浓硝酸作用会变黄
    D．可以采用多次盐析或多次渗析的方法分离、提纯蛋白质

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：推断题

    12．X、Y、Z、R、Q、M是六种短周期元素，原子序数依次增大．X是原子半径最小的元素，Y的气态氢化物能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，Z为地壳中含量最多的元素，R与X同主族；Y、R、Q最外层电子数之和为8，M的单质黄绿色有害气体．请回答下列问题：
    （1）R在元素周期表中的位置为第三周期第IA族．
    （2）Z、Q、M简单离子半径由大到小的顺序为（写元素离子符号）Cl-＞O2-＞Mg2+．
    （3）X、Y、Z三种元素形成盐类化合物的水溶液呈酸性的原因：（用离子方程式表示）NH4++H2O?NH3•H2O+H+．溶液中所含离子浓度由大到小的顺序为c（NO3-）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH-）．
    （4）YX4M的电子式为，Q3Y2与水可剧烈反应，产生沉淀与气体，反应的化学方程式为Mg3N2+6H2O=3Mg（OH）2+2NH3↑．
    （5）X、Z两元素形成的原子个数比为1：1的化合物中含有的化学键类型为共价键．
    （6）M的单质与R的最高价氧化物对应的水化物反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O．

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列四组物质中，前者属于电解质，后者属于非电解质的是（　　）
    A．二氧化碳   碳酸钠B．硫酸钠  乙醇
    C．氧化铝  硫D．盐酸  蔗糖

    查看答案和解析>>

    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    3．过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂．某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案（图1）和装置示意图（图2）如下：


    已知：主反应：2Na2CO3 （aq）+3H2O2 （aq）?2Na2CO3•3H2O2 （s）△H＜0
    副反应：2H2O2═2H2O+O2↑ 50℃时2Na2CO3•3H2O2 （s） 开始分解
    请回答下列问题：
    （1）步骤①的关键是控制温度，原因是制备过碳酸钠是放热反应，防止H2O2和过碳酸钠分解．
    （2）在滤液X中加入适量NaCl固体目的是增大钠离子浓度，有利于过碳酸钠的析出（盐析作用）．
    （3）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是洗去水份，利于干燥．
    （4）下列物质中，会引起过碳酸钠失效的有BD．
    A．NaHCO3          B．Na2SO3         C．Na2SiO3          D．HCl
    （5）过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠，可用重量法测定过碳酸钠的质量分数；其操作步骤：取样品溶解→加入BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量．需要直接测定的物理量有：样品的质量m1g、沉淀的质量m2g（用字母表示并注明其含义）．产品中过碳酸钠质量分数的表达式为：$\frac{314（m{\;}_{1}-\frac{106m{\;}_{2}}{197}）}{102m{\;}_{1}}$．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案