3.(1)納米技術制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應用到社會生活和高科技領域.單位質(zhì)量的A和B單質(zhì)燃燒時均放出大量熱,可用作燃料.已知A和B為短周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:
電離能(KJ/mol)I1I2I3I4
A93218211539921771
B7381451773310540
①某同學根據(jù)上述信息,推斷B的核外電子排布如圖1所示,該同學所畫的電子排布圖違背能量最低原理,B元素位于周期表五個區(qū)域中的s區(qū).

②ACl2分子中A的雜化類型為sp雜化,ACl2的空間構型為直線形.
(2)Fe原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道能與一些分子或離子形成配合物.
①以體心立方堆積形成的金屬鐵中,其原子的配位數(shù)為8.
②寫出一種與CN-互為等電子體的單質(zhì)的電子式
③六氰合亞鐵離子[Fe(CN)6]4-中不存在B.
A.共價鍵    B.非極性鍵   C.配位鍵     D.σ鍵     E.π鍵
(3)一種Al-Fe合金的立體晶胞如圖2所示.請據(jù)此回答下列問題:
①確定該合金的化學式Fe2Al.
②若晶體的密度=ρ g/cm3,則此合金中最近的兩個Fe原子之間的距離(用含ρ的代數(shù)式表示,不必化簡)為$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$cm.

分析 (1)①由電子軌道排布圖可知,3s能級未填滿就填充3p能級,而3s能級能量比3p能級低;
由表中電離能可知,二者第三電離能都劇增,原子最外層電子數(shù)為2,都為短周期元素,同主族自上而下第一電離能降低,故A為鈹、B為Mg,鎂價層電子排布為3s2
②BeCl2分子中Be的成2個σ鍵,Be原子價層電子對個數(shù)是2且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷Be原子雜化方式及微?臻g構型;
(2)①以體心立方堆積形成的金屬鐵中,該晶胞中8個頂點及體心上分別含有1個Fe原子;
②原子個數(shù)相等且價電子數(shù)相等的微;榈入娮芋w;
③[Fe(CN)6]4-中存在配位鍵、極性鍵,共價單鍵為σ鍵,共價三鍵中存在σ鍵和π鍵;
(3)①該晶胞中Fe原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+1+12×$\frac{1}{4}$=8,Al原子個數(shù)為4,所以Fe、Al原子個數(shù)之比=8:4=2:1;
②該晶胞棱長=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$cm,此合金中最近的兩個Fe原子之間的距離為晶胞棱長的一半.

解答 解:(1)①由圖1電子軌道排布圖可知,3s能級未填滿就填充3p能級,3s能級能量比3p能級低,所以違背能量最低原理;
由表中電離能可知,二者第三電離能都劇增,原子最外層電子數(shù)為2,都為短周期元素,同主族自上而下第一電離能降低,故A為鈹、B為Mg,鎂價層電子排布為3s2,處于周期表中s區(qū),
故答案為:能量最低原理;s;
②BeCl2分子中Be的成2個σ鍵,價層電子對個數(shù)是2,所以采取sp雜化,為直線形,
故答案為:sp雜化;直線形;
(2)①以體心立方堆積形成的金屬鐵中,該晶胞中8個頂點及體心上分別含有1個Fe原子,所以其配位數(shù)是8,故答案為:8;
②原子個數(shù)相等且價電子數(shù)相等的微;榈入娮芋w,氫氰根離子中原子個數(shù)是2價電子數(shù)是10,與氮氣互為等電子體,氮氣分子中氮原子之間共用3對電子,其電子式為,故答案為:;
③[Fe(CN)6]4-中存在配位鍵、極性鍵,共價單鍵為σ鍵,共價三鍵中存在σ鍵和π鍵,該微粒中碳原子和N原子之間存在配位鍵,C、N原子之間存在極性共價鍵及σ鍵和π鍵,所以不存在非極性鍵,故選B;
(3)①該晶胞中Fe原子個數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$+1+12×$\frac{1}{4}$=8,Al原子個數(shù)為4,所以Fe、Al原子個數(shù)之比=8:4=2:1,所以其化學式為Fe2Al,故答案為:Fe2Al;
②該晶胞棱長=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$cm,此合金中最近的兩個Fe原子之間的距離為晶胞棱長的一半=$\frac{1}{2}$×$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$cm=$\frac{1}{2}$×$\root{3}{\frac{\frac{139}{{N}_{A}}×4}{ρ}}$cm=$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$cm,
故答案為:$\root{3}{\frac{139}{2ρ{N}_{A}}}$.

點評 本題考查物質(zhì)結構和性質(zhì),為高頻考點,涉及晶胞計算、等電子體、化學鍵判斷、微粒空間構型等知識點,側考查學生知識綜合應用及空間想象、計算能力,難點是晶胞計算,注意:配位鍵屬于共價鍵.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

13.天津港“8.12”爆炸事故中,因爆炸沖擊導致氰化鈉泄漏,可以通過噴灑雙氧水或硫代硫酸鈉溶液來處理,以減輕環(huán)境污染.
資料:氰化鈉化學式NaCN,白色結晶顆粒,劇毒,易溶于水,水溶液呈堿性,易水解生成氰化氫.
(1)NaCN用雙氧水處理后,產(chǎn)生一種酸式鹽和一種能使?jié)駶櫦t色石蕊試紙變藍的氣體,寫出該反應的化學方程式NaCN+H2O2+H2O=NH3+NaHCO3
(2)NaCN水溶液呈堿性(填酸性或堿性),其原因是CN-+H2O?HCN+OH-(用離子方程式解釋).
【一】實驗室通過下圖裝置制備Na2S2O3

(3)a裝置中盛Na2SO3固體的儀器名稱是圓底燒瓶
(4)c裝置中的產(chǎn)物有Na2S2O3和CO2等,d裝置中的溶質(zhì)有NaOH、Na2CO3,還可能有Na2SO3
(5)實驗結束后,在e處最好連接盛NaOH溶液(選填“NaOH溶液”、“水”、“CCl4”中任一種)的注射器,再關閉K2打開K1,防止拆除裝置時污染空氣.
【二】測定用硫代硫酸鈉溶液處理后的廢水中氰化鈉的含量.
已知:
①廢水中氰化鈉的最高排放標準為1mg/L.
②Ag++CN-═AgCN↓,Ag++I-═AgI↓,且AgCN的Ksp=3.2×10-27AgI的Ksp=4.7×10-19
實驗如下:
取25.00mL處理后的氰化鈉廢水于錐形瓶中,并滴加幾滴KI溶液作指示劑,用1.000×10-4 mol/L的標準AgNO3溶液滴定,消耗AgNO3溶液的體積為2.50mL.
(6)滴定終點的判斷方法是滴入最后一滴硝酸銀溶液,出現(xiàn)淡黃色沉淀.
(7)經(jīng)計算處理后的廢水是否達標是(填“是”或者“否”)

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.下列說法不正確的是( 。
A.同族元素,隨著核外電子層數(shù)的增加,I1逐漸增大
B.通常情況下,對于同一種元素的原子,其電離能I1<I2<I3
C.同周期元素,總體變化趨勢是隨著核電荷數(shù)的增加,I1增大
D.通常情況下,電離能越小,元素的金屬性越強

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

11.實驗室制備 1,2-二溴乙烷的反應原理如下:CH3CH2OH$→_{1700℃}^{H_{2}SO_{4}(濃)}$CH2=CH
CH2=CH2+Br2→BrCH2CH2Br
可能存在的主要副反應有:乙醇在濃硫酸的存在下在 l40℃脫水生成乙醚. 用少量的溴和足量的乙醇制備 1,2-二溴乙烷的裝置如圖所示:
有關數(shù)據(jù)列表如下
乙醇1,2-二溴乙烷乙醚
狀態(tài)無色液體無色液體無色液體
密度/g•cm-30.792.20.71
沸點/℃78.513234.6
熔點/℃-1309-116
回答下列問題:
(1)在此制各實驗中,要盡可能迅速地把反應溫度提高到 170℃左右,其最主要目 的是d;(填正確選項前的字母)
a.引發(fā)反應b.加快反應速度c.防止乙醇揮發(fā)d.減少副產(chǎn)物乙醚生成
(2)在裝置 C 中應加入c,其目的是吸收反應中可能生成的酸 性氣體:(填正確選項前的字母)
a.水b.濃硫酸 c.氫氧化鈉溶液d.飽和碳酸氫鈉溶液
(3)判斷該制各反應已經(jīng)結束的最簡單方法是溴的顏色完全褪去;
(4)將 1,2-二溴乙烷粗產(chǎn)品置于分液漏斗中加水,振蕩后靜置,產(chǎn)物應在下層 (填“上”、“下”);
(5)若產(chǎn)物中有少量未反應的 Br2,最好用b洗滌除去;(填正確選 項前的字母)
a.水b.氫氧化鈉溶液c.碘化鈉溶液d.乙醇
(6)若產(chǎn)物中有少量副產(chǎn)物乙醚,可用蒸餾的方法除去;
(7)反應過程中應用冷水冷卻裝置 D,其主要目的是冷卻可避免溴的大量揮發(fā); 但又不能過度冷卻 (如用冰水),其原因是1,2-二溴乙烷的凝固點較低(9℃),過度冷卻會使其凝固而使氣路堵塞.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

18.測定Cu(NO32•nH2O的結晶水含量,下列方案中不可行的是(  )
A.稱量樣品→加熱→冷卻→稱量CuO
B.稱量樣品→加熱→用已知質(zhì)量的無水氯化鈣吸收水蒸氣并稱量
C.稱量樣品→加熱→冷卻→稱量Cu(NO32
D.稱量樣品→加NaOH→過濾→加熱→冷卻→稱量CuO

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

8.實驗室制備下列氣體時,所用方法正確的是( 。
A.制乙烯時,用排水法或向上排空氣法收集氣體
B.制氯氣時,用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體
C.制氧氣時,用Na2O2或H2O2作反應物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置
D.制二氧化氮時,用水或NaOH溶液吸收尾氣

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.在恒溫時,一固定容積的容器內(nèi)發(fā)生如下反應:N2O4(g)?2NO2(g)達到平衡時,再向容器內(nèi)通入一定量的N2O4(g),重新達到平衡后,與第一次平衡時相比,N2O4的體積分數(shù)( 。
A.不變B.增大C.減小D.無法判斷

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科目:高中化學 來源: 題型:計算題

12.一定溫度下,向一個容積為2L的真空密閉容器中通入1mol N2和3mol H2,3min后測得密閉容器內(nèi)的壓強是起始時的0.9倍,(寫出計算過程)
(1)此時間段內(nèi)H2的反應速率是多少?
(2)3分鐘后N2的轉化率?
(3)反應3分鐘后N2的物質(zhì)的量分數(shù)?

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

13.某化學活動小組設計實驗(裝置如圖)驗證氯、溴、碘及其化合物的有關物質(zhì).在硬質(zhì)玻璃管中的A、B、C三處依次放置濕潤的藍色石蕊試紙、浸有NaBr溶液的棉球、浸有淀粉-KI溶液的棉球(如圖所示),由左端通入足量氯氣,回答下列問題:
(1)觀察到的現(xiàn)象
A:試紙先變紅后褪色;B:棉球變?yōu)槌壬;C:棉球變?yōu)樗{色.
(2)由上述現(xiàn)象得出的結論之一是溴能置換出碘,你認為正確嗎,為什么?不正確,因為沒有反應的Cl2通過C時也可置換出I2,使棉球變色.

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