【题目】X是第四周期元素,最外层只有1个电子,次外层的所有原子轨道均充满电子。元素Y基态原子的3p轨道上有2个未成对电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。回答下列问题:
(1)单质X的晶体类型为____________,其中X原子的配位数为______________。
(2)已知元素Y可与元素Z的相对原子质量只差为16,则元素Y基态原子的外围电子排布图为_____________,其同周期元素中,第一电离能最大的是______(写元素符号)。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是___________________(写化学式),该酸根离子的立体构型为_________________。
(3)Z的氢化物在乙醇中的溶解度大于Y的氢化物,其原因是______________________。
(4)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为______________________。
(5)X与Y形成的一种化合物的立方晶胞如图所示。该化合物的化学式为____________,已知此晶体的密度为ρg·cm–3,阿伏加德罗常数为NA,则此晶胞中X与Y的最近距离是______________cm。(写出计算式,不要求计算结果。)
【答案】 金属晶体 12 Ar H2SO4 正四面体形4 水分子与乙醇分子间可形成氢键,而硫化氢不能,所以硫化氢在乙醇中的溶解度小于水的溶解度 16NA CuS 【答题空10】
【解析】元素X 位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,则内层电子数=2+8+18=28,且最外层电子数为1,所以该原子有29个电子,为Cu元素;元素Y基态原子的3p轨道上有2个未成对电子,则Y是S或Si元素,结合题中与Cu形成的晶胞结构可知,在晶胞中X离子数为8×1/8+6×1/2=4,Y离子数为4,所以X、Y的个数比为1:1,可推得Y为S元素;元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍,元素最外层电子数小于或等于8,所以Z是O元素。
(1)由以上分析可知,X为Cu元素,晶体类型为金属晶体,属于面心立方最密堆积。Cu原子的配位数为12;(2)已知元素Y可与元素Z的相对原子质量只差为16,则元素Y为硫元素,其基态原子的外围电子排布图为;其同周期元素中,第一电离能最大的是Ar。元素Y的含氧酸中,酸性最强的是H2SO4;SO42-中中心原子S原子的价层电子对数是4,立体构型为正四面体形。(3)Z的氢化物是水、Y的氢化物是硫化氢,由于水分子与乙醇分子间能形成氢键,而硫化氢不能,所以水在乙醇中的溶解度大于硫化氢。(4)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,该化合物中N-H键及配位键均是σ键,因此1mol该配合物中含有σ键的数目为16NA。(5)由上述分析可知,该化合物的化学式为CuS,且每个晶胞中含有4个CuS。已知此晶体的密度为ρg·cm–3,阿伏伽德罗常数为NA,设晶胞的边长为a,则
,再根据晶胞中Cu原子与S原子之间最短距离为对角线的1/4,而对角线为
,所以Cu原子与S原子之间最短距离为
。
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【题目】设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A. 分子数为NA的CO和C2H4混合气体的体积约为22.4 L
B. 标准状况下,4.48 L重水(D2O)中含有的中子数为2NA
C. 用MnO2与浓盐酸制取Cl2时,每生成0.5mol Cl2则转移电子数为NA
D. 0.1 L 3.0 mol·L-1的NH4NO3溶液中含有NH的数目为0.3NA
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【题目】下列有关离子方程式书写正确的是
A. Na2CO3溶液除去锅炉中水垢(CaSO4): Ca2++CO32-═CaCO3↓
B. 用惰性电极电解饱和硫酸铜溶液:2Cu2++2H2O2Cu+O2↑+4H+
C. 铝溶于氢氧化钠溶液:Al+2OH-+H2O=AlO2-+2H2↑
D. 用H2O2从酸化的海带灰浸出液中提取碘:2I-+H2O2=I2+2OH-
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【题目】下列有关试剂的保存方法,错误的是
A. 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中并放置在阴凉处 B. 少量的金属钠保存在煤油中
C. 白磷放在水中 D. 新制的氯水通常保存在无色玻璃试剂瓶中
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【题目】下列反应的离子方程式书写中,正确的是( )。
A. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓
B. 碳酸钙与盐酸反应:+2H+=H2O+CO2↑
C. 稀硫酸滴在铜片上:Cu + 2H+ = Cu2+ + H2↑
D. 铜片插入硝酸银溶液中:Cu +2 Ag+ = Cu2+ +2 Ag
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【题目】下列反应是吸热反应的是 ( )
A. Fe+ H2SO4 = FeSO4+ H2↑ B. 2Na2O2+2H2O = 4NaOH + O2↑
C. NaOH+HCl=NaCl+H2O D. 2NH4Cl+Ba(OH)2=BaCl2+2NH3↑+2H2O
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【题目】某学习小组在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成,并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
(一)硫化物(FexSy)的组成
实验步骤:
步骤Ⅰ 如图连接装置,检査装置气密性,装入药品;
步骤Ⅱ 打开分液漏斗旋塞,缓缓滴入水,并点燃酒精喷灯;
步骤Ⅲ 当硬质玻璃管中固体质量不再改变时,停止加热,继续通入—段时间的O2
步骤Ⅳ 实验结束后,将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液;
……
请回答:
⑴仪器a的作用为______________________。
(2)步骤Ⅲ中,停止加热后还需继续通入一段时间的O2,其目的为__________________。
(3)步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外,还有___________________。
(4)取25. 00 mL步骤IV中所配溶液,加入足量的双氧水,再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液,将所得沉淀过滤、洗涤、干燥,称其质量为4.66g。则FexSy的化学式为___________________。
(5)问题讨论:有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管,通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案________(填“是”或“否”)合理,原因为_______________________。
(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
理论推测:溶液中除含有Na2SO4外,还可能含有Na2SO3。
实验探究:滴定法测定溶液中Na2SO3的含量。
可供选择的试剂:①0.10 mol L-1 KmnO4酸性溶液 ②30%H2O2
③0.10 mol L-1 KI淀粉溶液
(6)所选试剂为___________(填序号);所选试剂应装在_____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
⑦所利用的反应原理为__________________(用离子方程式表示)。
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【题目】2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”,被《泰晤士报》评为全球“最强悍”工程。“鸟巢”运用了高强度、高性能的钒氮合金高新钢,钒元素的原子序数为23,则钒原子的价电子排布式正确的是( )
A.3s23p6B.3d34s2C.3d64s2D.4s2
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