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1.原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第1至第4周期,自然界中存在多种A的化合物,B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子.
请回答下列问题:

(1)这四种元素中电负性最大的元素,其基态原子的价电子排布图为3s23p5,第一电离能最小的元素是Cu(填元素符号).
(2)C所在主族前四种元素分别与A形成的化合物,沸点由高到低的顺序是HF>HI>HBr>HCl(填化学式),呈现如此递变规律的原因是HF分子之间形成氢键,使其熔沸点较高,HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高.
(3)B元素可形成多种单质,一种晶体结构如图一所示,其原子的杂化类型为sp2.另一种晶胞如图二所示,若此晶胞中的棱长为a cm,则此晶胞的密度为$\frac{96}{{N}_{A}×{a}^{3}}$g•cm.(保留两位有效数字).(用含a和NA的表达式表示)
(4)D元素形成的单质,其晶体的堆积模型为面心立方最密堆积,D的醋酸盐晶体局部结构如图三,该晶体含有的化学键是①②③(填选项序号).
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
(5)向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,观察到的现象是首先形成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液.请写出上述过程的离子方程式:Cu2++2NH3•H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3•H2O═[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O.

分析 原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期,自然界中存在多种A的化合物,则A为氢元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,即核外有6个电子,则B为碳元素;D的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子,D原子外围电子排布为3d104s1,则D为铜元素;结合原子序数可知,C只能处于第三周期,B与C可形成正四面体型分子,则C为氯元素.
(1)四种元素中电负性最大的是Cl,其基态原子的价电子排布为3s23p5;铜为金属第一电离能最小;
(2)HF分子间存在氢键,沸点最高,其它卤化氢随着相对分子质量递增,其沸点升高;
(3)图一为平面结构,在其层状结构中碳碳键键角为120°,每个碳原子都结合着3个碳原子,碳原子采取sp2杂化;
根据均摊法计算晶胞中C原子数目,棱长为a,计算晶胞的总体积a3,根据;
(4)晶体Cu为面心立方最密堆积,结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键;
(5)硫酸铜溶液中加入氨水会产生氢氧化铜蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到四氨合铜络离子,溶液为深蓝色的透明溶液.

解答 解:原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期,自然界中存在多种A的化合物,则A为氢元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,即核外有6个电子,则B为碳元素;D的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子,D原子外围电子排布为3d104s1,则D为铜元素;结合原子序数可知,C只能处于第三周期,B与C可形成正四面体型分子,则C为氯元素,
(1)四种元素中电负性最大的是Cl,其基态原子的价电子排布为3s23p5,铜为金属第一电离能最小,故答案为:3s23p5;Cu;
(2)HF分子之间形成氢键,使其熔沸点较高,HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,即沸点由高到低的顺序是HF>HI>HBr>HCl,
故答案为:HF>HI>HBr>HCl;HF分子之间形成氢键,使其熔沸点较高,HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高;
(3)图一为平面结构,在其层状结构中碳碳键键角为120°,每个碳原子都结合着3个碳原子,碳原子采取sp2杂化;
一个晶胞中含碳原子数为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+4=8,所以密度为:$\frac{\frac{8}{{N}_{A}}×12}{{a}^{3}}$=$\frac{96}{{N}_{A}×{a}^{3}}$,
故答案为:sp2;$\frac{96}{{N}_{A}×{a}^{3}}$;
(4)晶体Cu为面心立方最密堆积,结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键,
故答案为:面心立方最密堆积;①②③;
(5)硫酸铜溶液中加入氨水会产生蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液,有关反应的离子方程式为Cu2++2NH3•H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3•H2O═[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,故答案为:首先形成蓝色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色的透明溶液;Cu2++2NH3•H2O═Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3•H2O═[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O.

点评 本题是对物质结构的考查,题目综合性较大,涉及元素推断、核外电子排布、晶体结构与化学键、杂化轨道、配合物、晶胞计算等,是对学生综合能力的考查,(3)中计算为易错点、难度,需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力,难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源:2017届福建省高三上第二次月考化学试卷(解析版) 题型:推断题

下图表示的是用明矾[KAl(SO4)2·12H2O]制取硫酸铝和硫酸钾的操作流程图,请根据此图回答有关问题。

(1)进行操作②时,加入的试剂是 ,从反应混合物中分离A所进行的实验操作是________________________,其反应的离子方程式为 。

(2)进行操作④时,所加入的试剂是___________,其目的是_______________,同时要对反应混合物进行的操作是________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:填空题

12.用中和滴定法测定某烧碱样品的纯度,试根据实验回答下列问题:
(1)准确称量8.2g含有少量中性易溶杂质的样品,配成500mL待测溶液.称量时,样品可放在A(填编号字母)称量.
A.小烧杯中    B.洁净纸片上    C.托盘上
(2)滴定时,用0.20mol•L-的盐酸来滴定待测液,不可选用B(填编号字母)作指示剂.
A.甲基橙     B.石蕊     C.酚酞
(3)根据下表数据,计算被测烧碱溶液的物质的量浓度是0.4000mol/L,烧碱样品的纯度是97.56%
滴定次数待测溶液体积(mL)标准酸体积
滴定前刻度(mL)滴定后刻度(mL)
第一次10.000.4020.50
第二次10.004.1024.00
(4)在铁架台上垫一张白纸,其目的是便于观察锥形瓶内液体颜色的变化,减小滴定误差
(5)下列实验操作会对滴定结果产生什么后果?(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
①若将锥形瓶用待测液润洗,然后加入10.00mL待测液,则滴定结果偏高
②若锥形瓶未干燥就加入10.00mL待测液,则滴定结果无影响.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.目前半导体生产展开了一场“铜芯片”革命--在硅芯片上用铜代替铝布线,古老的金属铜在现代科技应用上取得了突破,用黄铜矿(主要成分为CuFeS2)生产粗铜,其反应原理如下:CuFeS2$→_{800℃}^{O_{2}}$Cu2S$→_{△①}^{O_{2}}$Cu2O$→_{②}^{Cu_{2}S}$Cu
(1)基态铜原子的外围电子排布式为3d104s1,硫、氧元素相比,第一电离能较大的元素是O(填元素符号).
(2)反应①、②中均生成有相同的气体分子,该分子的中心原子杂化类型是sp2,其立体结构是V形.
(3)某学生用硫酸铜溶液与氨水做了一组实验:CuSO4溶液$\stackrel{氨水}{→}$蓝色沉淀$\stackrel{氨水}{→}$沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液.写出蓝色沉淀溶于氨水的离子方程式Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;深蓝色透明溶液中的阳离子(不考虑H+ )内存在的全部化学键类型有共价键、配位键.
(4)铜是第四周期最重要的过渡元素之一,其单质及化合物具有广泛用途,铜晶体中铜原子堆积模型为面心立方最密堆积;铜的某种氧化物晶胞结构如图所示,若该晶体的密度为d g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶胞中铜原子与氧原子之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{288}{a{N}_{A}}}$×1010pm.((用含d和NA的式子表示).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中W的原子核内质子数与核外最外层电子数之比为8:3.下列说法正确的是(  )
A.Q与W的原子能形成非极性分子
B.T的离子半径大于W的离子半径
C.RHn在同族元素的气态氢化物中沸点最低
D.在R的最高价氧化物对应水化物的浓溶液中单质T不溶解,说明未发生化学反应

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

6.氮、氧、磷、铁是与生命活动密切相关的元素.回答下列问题
(1)P的基态原子最外电子层具有的原子轨道数为9,Fe3+比Fe2+稳定的原因是Fe3+的价电子排布式为3d5,处于半充满状态,结构稳定.
(2)N、O、P三种元素第一电离能最大的是N,电负性最大的是O.
(3)含氮化合物NH4SCN溶液是检验Fe3+的常用试剂,SCN-中C原子的杂化类型为sp,1mol的SCN-中含π键的数目为2NA.
(4)某直链多磷酸钠的阴离子呈如图1所示的无限单链状结构,其中磷氧四面体通过共用顶点的氧原子相连,则该多磷酸钠的化学式为NaPO3.

(5)FeO、NiO的晶体结构均与NaCl晶体结构相同,其中Fe2+与Ni2+的离子半径分别为7.8×10-2nm、6.9×10-2nm,则熔点FeO<NiO(填“<”、“>”或“=”),原因是FeO和NiO相比,阴离子相同,阳离子所带电荷相同,但亚铁离子半径大于镍离子,所以FeO晶格能小,熔点低.
(6)磷化硼是一种超硬耐磨的涂层材料,其晶胞如图2所示.P原子与B原子的最近距离为a cm,则磷化硼晶胞的边长为$\frac{4a}{\sqrt{3}}$cm.(用含a的代数式表示)

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科目:高中化学 来源:2016-2017学年重庆市高一上10月月考化学试卷(解析版) 题型:实验题

高纯氧化锌广泛应用于电子工业,某研究小组设计如下流程制备高纯氧化锌。

(1)反应①的化学方程式为___________________。

(2)反应②的基本反应类型是_____________。

(3)副产品X的化学式为:______________。从含X的滤液中获取固体X的实验操作步骤是:___________、____________、过滤。

(4)反应③属于分解反应,除得到氧化锌外还生成2种常见气体,其化学式为_________、________。

(5)若用纯度为97.5%的1kg粗锌制备高纯氧化锌,理论上最多可生产出氧化锌的物质的量为:_________mol。

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

7.X、Y、Z、W为原子序数依次增大的四种短周期元素.X2-和Y+的核外电子排布相同;Z、W同周期,W原子是同周期主族元素中半径最小的,Z核外电子总数是最外层电子数的3倍.下列说法不正确的是(  )
A.单质的沸点:W<Z
B.气态氢化物的稳定性:W>Z
C.简单离子半径:Z>W>X>Y
D.X的氢化物中不可能含有非极性共价键

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

8.下列叙述错误的是(  )
A.淀粉、油脂、蛋白质在一定条件下都可以发生水解反应
B.溴苯分子中苯环上的一个氢原子被-C4H9原子团取代形成的同分异构体共有12种
C.乙醇、乙酸、乙酸乙酯都能发生取代反应
D.乙烯、甲烷都不能使溴的四氯化碳溶液和酸性KmnO4溶液褪色

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同步练习册答案