1.已知A、B、C、D、E、F為元素周期表中原子序數(shù)依次增大的前20號元素,A與B;C、D與E分別位于同一周期.A原子L層上有2對成對電子,B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體X,CE、FA為電子數(shù)相同的離子晶體.
(1)寫出A元素的基態(tài)原子價電子排布式2s22p4;F離子的結(jié)構(gòu)示意圖,X的化學(xué)式Na3AlF6
(2)寫出X涉及化工生產(chǎn)中的一個化學(xué)方程式2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑.
(3)CE、FA的晶格能分別為786KJ/mol l、3401KJ/mo,試分析導(dǎo)致兩者晶格能差異的主要原因是:CaO晶體中陰陽離子所帶電荷大于NaCl.
(4)F與B可形成離子化合物,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示:F與B形成離子化合物的化學(xué)式為CaF2;若該離子化合物的摩爾質(zhì)量為M g/mol,晶體的密度為ρg/cm3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則晶胞中B與F的最短距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{M}{ρ{N}_{A}}}$cm.(只要求列出算式,用符號表示).

分析 A原子L層上有2對成對電子,則A是O元素,A和B同周期,且B的原子序數(shù)大于A,B能形成離子,所以B是F元素;
FA是離子化合物,F(xiàn)應(yīng)該是+2價,屬于第二主族,且F原子序數(shù)增大,但屬于前20號元素,所以F是Ca元素;
C、D與E分別位于同一周期,且原子序數(shù)依次增大,B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體,B顯-2價,C和D的化合價都為正整數(shù),根據(jù)原子個數(shù)知,C是+1價,D是+3價,且原子序數(shù)大于10,所以C是Na元素,D是Al元素,E是Cl元素.

解答 解:A原子L層上有2對成對電子,則A是O元素,A和B同周期,且B的原子序數(shù)大于A,B能形成離子,所以B是F元素;
FA是離子化合物,F(xiàn)應(yīng)該是+2價,屬于第二主族,且F原子序數(shù)增大,但屬于前20號元素,所以F是Ca元素;
C、D與E分別位于同一周期,且原子序數(shù)依次增大,B、C、D的核外電子排布相同的簡單離子可形成一種C3DB6型離子晶體,B顯-2價,C和D的化合價都為正整數(shù),根據(jù)原子個數(shù)知,C是+1價,D是+3價,且原子序數(shù)大于10,所以C是Na元素,D是Al元素,E是Cl元素.
(1)A是O元素,其最外層電子為其價電子,其價電子排布式為:2s22p4,F(xiàn)是Ca元素,鈣原子失去最外層一個電子變成鈣離子,鈣離子的結(jié)構(gòu)示意圖為,通過以上分析知,C是Na元素,D是Al元素,B是F元素,所以其化學(xué)式為Na3AlF6,故答案為:2s22p4;Na3AlF6;

(2)鋁的冶煉工業(yè)中用冰晶石來降低熔點(diǎn),化學(xué)方程式為:2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑,故答案為:2Al2O3(熔融)$\frac{\underline{\;\;\;電解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑; 
(3)晶格能與離子的電荷呈正比,電荷越多,晶格能越大,鈣離子、氧離子電荷大于鈉離子、氯離子電荷,所以氧化鈣晶格能大于氯化鈉,故答案為:CaO晶體中陰陽離子所帶電荷大于NaCl;
(4)該分別中氟離子個數(shù)=8,鈣離子個數(shù)=$\frac{1}{8}$×8+6×$\frac{1}{2}$=4,鈣離子和氟離子個數(shù)比=4:8=1:2,所以其化學(xué)式為CaF2,該離子化合物的摩爾質(zhì)量為M g/mol,晶體的密度為ρg/cm3,阿伏伽德羅常數(shù)為NA,則晶胞邊長a=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}}{ρ}}$,晶胞中Ca與F的最短距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}a$=$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{M}{ρ{N}_{A}}}$,故答案為:CaF2;$\frac{\sqrt{3}}{4}\root{3}{\frac{M}{ρ{N}_{A}}}$.

點(diǎn)評 本題以元素的推斷為載體考查了核外電子排布式的書寫、影響晶格能大小的因素、晶胞的有關(guān)計算等知識點(diǎn),難點(diǎn)是晶胞的計算,先確定晶胞的質(zhì)量,再根據(jù)質(zhì)量、體積和密度的關(guān)系來計算即可,難度較大.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

11.NH3是一種重要的化工產(chǎn)品.
(1)根據(jù)氨氣還原氧化銅的反應(yīng),可設(shè)計測定銅元素相對原子質(zhì)量Ar(Cu)(近似值)的實(shí)驗.先稱量反應(yīng)物氧化銅的質(zhì)量m(Cu0),反應(yīng)完全后測定生成物水的質(zhì)量m(H2O),由此計算Ar(Cu).為此,提供的實(shí)驗儀器及試劑如下(根據(jù)實(shí)驗需要,裝置可重復(fù)選擇,加入的NH4Cl與Ca(OH)2的量足以產(chǎn)生使CuO完全還原為N2的氨氣):請回答下列問題:

①氨氣還原熾熱氧化銅的化學(xué)方程式為2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$3Cu+3H2O+N2;
②從所提供的儀器及試劑中選擇并組裝本實(shí)驗的一套合理、簡單的裝置,按氣流方向的連接順序為(用圖1中標(biāo)注的字母表示)A一→D→B→D→C;
③在本實(shí)驗中,若測得m( CuO)=ag,m(H2O)=b g,則Ar(Cu)=$\frac{18a}$-16;
④在本實(shí)驗中,使測定結(jié)果Ar(Cu)偏大的是AC(填字母);
A.CuO未完全起反應(yīng)    B.CuO不干燥
C.CuO中混有不反應(yīng)的雜質(zhì)    D.NH4 Cl與Ca(OH)2混合物不干燥
(2)按圖2裝置進(jìn)行NH3性質(zhì)實(shí)驗.
①先打開旋塞1,B瓶中的現(xiàn)象是產(chǎn)生白煙原因是A瓶壓強(qiáng)比B瓶大,氯化氫進(jìn)入B瓶與氨氣反應(yīng)生成氯化銨固體小顆粒形成白煙
②穩(wěn)定后,關(guān)閉旋塞1,再打開旋塞2,B瓶中的現(xiàn)象是燒杯中的石蕊溶液會倒流進(jìn)入B瓶中,形成紅色溶液.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.某化學(xué)小組擬采用如圖所示裝置(夾持和加熱儀器已略去)來電解4mol/l食鹽水,并用電解產(chǎn)生的H2還原CuO粉末,以此來測定Cu的相對原子質(zhì)量.同時用產(chǎn)生的氫氣與一氧化碳合成二甲醚.

請回答下列問題:
(1)配制本實(shí)驗用到的4mol/LNaCl溶液250ml需NaCl固體質(zhì)量58.5克,定容時俯視容量瓶將使所配溶液濃度大于4mol/L(“大于”、“等于”、“小于”)
(2)為完成上述實(shí)驗,正確的連接順序為A連E(填字母);電解發(fā)生的總的離子反應(yīng)方程式為2H2O+2Cl-$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Cl2↑+H2↑+2OH-
(3)通入氫氣一段時間后,對硬質(zhì)玻璃管里的CuO粉末加熱前,需要進(jìn)行的操作檢驗氫氣的純度.
(4)精確稱量硬質(zhì)玻璃管的質(zhì)量為a g,放入CuO后,精確稱量硬質(zhì)玻璃管和CuO的總質(zhì)量為b g,實(shí)驗完畢后:通過精確稱量U形管反應(yīng)前后的質(zhì)量,來確定生成水的質(zhì)量d g,進(jìn)而確定Cu的相對原子質(zhì)量.利用U型管質(zhì)量判斷不再有水生成的方法是u型管質(zhì)量至恒重(或連續(xù)兩次稱量質(zhì)量之差小于0.1g)本實(shí)驗有明顯不足之處,請指出并提出改進(jìn)意見空氣中的CO2和水蒸氣會通過D口進(jìn)入U形管,從而產(chǎn)生較大的實(shí)驗誤差.若不改進(jìn)將使測定結(jié)果偏低(“偏高”、“偏低”、“無影響”).根據(jù)以上數(shù)據(jù)計算銅的相對原子質(zhì)量$\frac{18(b-a)}og0yis0-16$.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列敘述正確的是( 。
A.氯化鈉的電離是指在電流作用下離解成鈉離子和氯離子
B.溶于水后能電離出氫離子的化合物都是酸
C.硫酸鋇難溶于水,所以硫酸鋇屬于弱電解質(zhì)
D.醋酸溶液中存在H+、CH3COOH、CH3COO-等微粒,故醋酸是弱電解質(zhì)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

16.向含1mol Na2CO3的飽和溶液中緩緩?fù)ㄈ隒O2氣體使之充分反應(yīng),下列圖象表示正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.A、B、C三種強(qiáng)電解質(zhì),它們在水中電離出的離子如表所示:
陽離子Na+、K+、Cu2+
陰離子SO${\;}_{4}^{2-}$、OH-
如圖1中,甲、乙、丙三個燒杯依次分別盛放足量的A溶液、足量的B溶液、足量的C溶液,電極均為石墨電極.接通電源,經(jīng)過一段時間后,測得乙中c電極質(zhì)量增加了16g.常溫下各燒杯中溶液的pH與電解時間t的關(guān)系如圖2.據(jù)此回答下列問題:

(1)電極b上發(fā)生的電極反應(yīng)為4OH--4e-=2H2O+O2↑.
(2)寫出乙燒杯的電解池總反應(yīng)化學(xué)方程式2CuSO4+2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2Cu+O2↑+2H2SO4
(3)用惰性電極電解B溶液,當(dāng)陽離子濃度下降至一半時停止通電,加入下列物質(zhì)不能使該溶液恢復(fù)至起始狀態(tài)的是C.
A、CuO  B、CuO  C、Cu(OH)2   D、CuCO3
(4)如果電解過程中B溶液中的金屬離子全部析出,此時電解能否繼續(xù)進(jìn)行能(填“能”或“不能”).
(5)計算電極e上生成的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積5.6L.
(6)要使丙燒杯溶液恢復(fù)到原來的狀態(tài),操作是向丙燒杯中加入4.5g水.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.元素周期表是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要工具,它隱含著許多信息和規(guī)律.
下表所列是五種短周期元素的原子半徑及主要化合價(已知鈹?shù)脑影霃綖?.089nm).
元素代號ABCDE
原子半徑/nm0.1600.1430.1020.0990.074
主要化合價+2+3+6、-2-1-2
(1)用元素代號標(biāo)出它們在周期表中對應(yīng)位置(以下為周期表的一部分)

(2)B元素處于周期表中第三周期第ⅢA族.
(3)C、D的簡單離子的半徑由大到小順序為S2->Cl-(填離子符號).
(4)上述五種元素的最高價氧化物對應(yīng)的水化物中酸性最強(qiáng)的是HClO4(填化學(xué)式).
(5)C、E形成的化合物為SO2、SO3(填化學(xué)式).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列各項操作中,發(fā)生“先產(chǎn)生沉淀,后沉淀又溶解”現(xiàn)象的是( 。
①向AlCl3溶液中通入過量的NH3         ②向Fe(OH)3膠體中逐滴加入過量的稀硫酸
③向NaAlO2溶液中逐滴加入過量的鹽酸    ④向Ca(OH)2溶液中逐漸通入過量的CO2
A.①②④B.①③④C.②③④D.①②③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

11.下列各組物質(zhì),前者屬于電解質(zhì),后者屬于非電解質(zhì)的是( 。
A.NaCl晶體、BaSO4B.Na2SO4、酒精
C.銅、二氧化硫D.熔融的KNO3、硫酸溶液

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