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7.A、B、C、D、E、F为前四周期元素.A、B最外层电子排布可表示为asa、bsbbpb
(a≠b);B、C、D是位于P区的同一周期的元素,B与D原子核外的未成对电子数相等;ED2与CD2-为等电子体;F为过渡金属元素,其原子核外没有未成对电子.请回答下列问题:
(1)与F同区、同周期的元素是Cu(填元素符号),其原子的外围电子排布式是3d104s1.
(2)元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C(用元素符号表示).
(3)B、C、D的最简单氢化物中,键角由大到小的顺序是CH4>NH3>H2O(用分子式表示),ED2的分子立体构型名称是V形.
(4)BD与C2互为等电子体,BD的结构式为(若有配位键,请用“→”表示).
(5)CA3分子可以与A+离子结合成CA4+离子,这个过程中发生改变的是ac(填序号).
a.微粒的空间构型   b.C原子的杂化类型   c.A-C-A的键角   d.微粒的电子数
(6)FE在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛.立方FE晶体结构如图所示,该晶体的密度为ρ g•cm-3.如果FE的摩尔质量为M g•mol-1,阿伏加德罗常数为NAmol-1,则a、b之间的距离为$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm.

分析 A、B、C、D、E、F为前四周期元素.A、B最外层电子排布可表示为asa、bsbbpb(a≠b),B的最外层电子排布bsbbpb中p轨道有电子,则s轨道一定排满,即b=2,所以B的最外层电子排布2s22p2,则B为C元素;s轨道最多排两个电子,已知a≠b,则a=1,所以A的最外层电子排布为1s1,即A为H元素;B、C、D是位于P区的同一周期的元素,B与D原子核外的未成对电子数相等,则D为O元素;ED2与CD2-为等电子体,可知C为N元素,E为S元素;F为过渡金属元素,其原子核外没有未成对电子,则F为Zn.
(1)与Zn同区、同周期的元素是Cu;
(2)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,电子排布为全满或半满状态时,原子较稳定,元素的第一电离能较大;
(3)孤对电子之间排斥作用大于孤对电子与成键电子层之间的排斥作用,孤对电子与成键电子的排斥力比成键电子之间排斥力大,结合微粒空间构型判断;
计算SO2的分子中S原子孤电子对数、价层电子对数,确定其空间构型;
(4)CO与N2互为等电子体,则CO分子中形成三键,且氧原子还提供1对孤对电子与碳原子形成配位键;
(5)NH3分子为三角锥形,键角为107°,NH4+离子为正四面体,键角为109°28′,N原子价层电子对数均为4;
(6)ZnS晶体结构如图所示,该晶胞中黑色球个数是4、白色球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,晶胞质量为$\frac{4M}{{N}_{A}}$g,根据V=$\frac{m}{ρ}$计算晶胞体积,再计算晶胞棱长,晶胞体对角线长度为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍,ab之间距离为该晶胞体对角线长的$\frac{1}{4}$.

解答 解:A、B、C、D、E、F为前四周期元素.A、B最外层电子排布可表示为asa、bsbbpb(a≠b),B的最外层电子排布bsbbpb中p轨道有电子,则s轨道一定排满,即b=2,所以B的最外层电子排布2s22p2,则B为C元素;s轨道最多排两个电子,已知a≠b,则a=1,所以A的最外层电子排布为1s1,即A为H元素;B、C、D是位于P区的同一周期的元素,B与D原子核外的未成对电子数相等,则D为O元素;ED2与CD2-为等电子体,可知C为N元素,E为S元素;F为过渡金属元素,其原子核外没有未成对电子,则F为Zn.
(1)与Zn同区、同周期的元素是Cu,其原子的外围电子排布式是:3d104s1,
故答案为:Cu;3d104s1;
(2)同周期随原子序数增大,元素第一电离能呈增大趋势,N元素原子2p能级为半满状态时,原子较稳定,元素的第一电离能大于同周期相邻元素的,所以元素C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C;
故答案为:N>O>C;
(3)CH4为正四面体,H2O为V形,④H3为三角锥形,水分子中含有2对孤对电子,氨气电子中含有1对孤对电子,孤对电子之间排斥作用大于孤对电子与成键电子层之间的排斥作用,所以键角由大到小排列的顺序是CH4>NH3>H2O,
SO2的分子中S原子孤电子对数=$\frac{6-2×2}{2}$=1,价层电子对数=2+1=3,故其空间构型为V形,
故答案为:CH4>NH3>H2O;V形;
(4)CO与N2互为等电子体,则CO分子中形成三键,且氧原子还提供1对孤对电子与碳原子形成配位键,则CO分子结构式为,
故答案为:;
(5)NH3分子为三角锥形,键角为107°,NH4+离子为正四面体,键角为109°28′,N原子价层电子对数均为4,均为sp3杂化,核外电子数均为10,则这个过程中发生改变的是微粒的空间构型和A-C-A的键角;
故答案为:ac;
(6)ZnS晶体结构如图所示,该晶胞中黑色球个数是4、白色球个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,晶胞质量为$\frac{4M}{{N}_{A}}$g,则晶胞V=$\frac{4M}{{N}_{A}}$g÷ρg/cm3=$\frac{4M}{ρ{N}_{A}}$cm3,则晶胞棱长=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm,晶胞体对角线长度为晶胞棱长的$\sqrt{3}$倍,ab之间距离为该晶胞体对角线长的$\frac{1}{4}$,故ab之间距离为 $\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm,
故答案为:$\frac{\sqrt{3}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$.

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、空间构型与杂化方式判断、价层电子对互斥理论、等电子体、晶胞计算等,(6)为易错点、难点,需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力,难度较大.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

17.煤炭是我国的主要能源之一,与之伴生的二氧化硫(SO2)和酸雨污染问题较为突出,目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫.烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫,主要有如下两种方法:
Ⅰ.钠碱循环法脱硫技术
(1)此法是利用Na2SO3溶液可脱除烟气中的SO2.Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式:2OH-+SO2═SO32-+H2O.
(2)NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-):n(HSO3-)变化关系如表:
n(SO32-):n(HSO3-)91:91:19:91
pH8.27.26.2
①由表判断,NaHSO3溶液显酸性,用化学平衡原理解释:溶液中存在HSO3-?H++SO32-,HSO3-+H2O?H2SO3+OH-,显酸性是因其电离大于其水解.
②当溶液呈中性时,离子浓度关系正确的是BC(填标号).
A.c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3)
B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H-)=c(OH-)
C.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)
Ⅱ.石灰石脱硫法
此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO4的形式固定,从而降低SO2的排放.但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO4发生化学反应,降低脱硫效率,相关反应的热化学方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)═CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=218.4kJ•mol-1(反应Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)═CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ•mol-1 (反应Ⅱ)
请回答下列问题:
(1)结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO4(s)与CaS(s)反应的热化学方程式3CaSO4 (s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2 (g)△H=1049.2kJ•mol-1.
(2)对于气体参与的反应,表示平衡常数 Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B),则反应Ⅰ的Kp=$\frac{P(C{O}_{2})P(S{O}_{2})}{P(CO)}$(用表达式表示).
(3)假设某温度下,反应Ⅰ的速率(v1)小于反应Ⅱ的速率(v2),则下列反应过程能量变化示意图(如图1所示)其中正确的是B(填标号).
(4)图2为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数的关系曲线,则降低该反应体系中产生的SO2生成量的措施有AB(填标号).

A.向该反应体系中投入生石灰     B.在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C.降低CO的初始体积百分数     D.提高反应体系的温度.

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18.下列实验装置正确且能达到实验目的是(  )
A.
用如图所示装置除去Cl2中含有的少量HCl
B.
如图所示为石油分馏
C.
如图所示为检查装置气密性
D.
如图所示为测定未知盐酸的浓度

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15.NA表示阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是(  )
A.1 mol Na2O2中含有的阴离子数为2 NA
B.由H2O2制得2.24 L O2,转移的电子数目为0.4 NA
C.常温常压下,8 g O2与O3的混合气体中含有4 NA个电子
D.常温下,pH=2的H2SO4溶液中含有的H+数目为0.02 NA

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2.化学与生活密切相关,能使我们的生活更加美好,下列说法正确的是(  )
A.食用蛋白质可以为人体提供氨基酸
B.加碘盐中的碘是I2
C.袋装食品里放置的小袋硅胶是抗氧化剂
D.发酵粉中的小苏打是Na2CO3

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12.钴酸锂(LiCoO2)电池工作原理如图,A 极材料是金属锂和石墨的复合材料(石墨作为金属锂的载体),电解质为一种能传导Li+的高分子材料,隔膜只允许特定的离子通过,电池反应式LixC6+Li1-xCoO2$?_{充电}^{放电}$C6+LiCoO2.下列说法不正确的是(  )
A.充电时Li+由A极区域移向B极区域
B.充电时,A为阴极,发生还原反应C6+xLi++xe-=LixC6
C.放电时,B为正极,电极反应式为 Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
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19.下列有关卤族元素及其化合物的表示正确的是(  )
A.氟离子的结构示意图:
B.次氯酸的结构式:H-Cl-O
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D.质子数为53,中子数为78的碘原子:53131 I

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16.黑火药是我国古代的四大发明之一,KNO3、C及S8 (结构式如图所示)爆炸生成K2S、CO2和N2,下列说法正确的是(  )
A.该反应属于置换反应
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D.1mol KNO3参与该反应,转移电子总数目约为5×6.02×1023

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5.人类文明的发展历程,也是化学物质的认识和发现的历程,其中铁、硝酸钾、青霉素、氨、乙醇、聚乙烯、二氧化硅等17种“分子”改变过人类的世界.
(1)Fe单质为体心立方晶体,晶胞中铁原子的配位数为8,Fe3+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6.
(2)硝酸钾中NO3-的空间构型为平面正三角形,写出与NO3-互为等电子体的一种非极性分子化学式BF3[SO3( g)、BBr3等].
(3)氨基青霉烷酸的结构如图所示,其中采用sp3杂化的原子有C、N、O、S.

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