15.已知:A.B.C.D為周期表1-36號中的元素,它們的原子序數(shù)逐漸增大.A的基態(tài)原子有3個不同的能級,各能級中電子數(shù)相等:C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子相同:D的基態(tài)原子的M電子層上有4個未成對電子.
請回答下列問題:
(1 )D元素在元素周期表中位于d區(qū);其正二價離子的外圍電子排布式為3d6
(2)A.B,C三種元素的第一電離能從大到小的順序為N>O>C(用元素符號表示).
(3)由A,B,C形成的離子CAB與分子AC2互為等電子體,則CAB中A原子的雜化方式為sp.B的最簡單氫化物的沸點遠(yuǎn)高于A的最簡單氫化物的沸點.其主要原因是NH3分子間存在氫鍵,而CH4分子間只存在范德華力,氫鍵作用力遠(yuǎn)大于范德華力,所以NH3的沸點更高
(4)D與AC易形成配合物D(AC)5,在D(AC)5中D的化合價為0.已知D(AC)5常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷D(AC)5晶體屬于分子晶體(填晶體類型))
(5)原子體AC2的晶胞可作如下推導(dǎo):先將NaCl晶胞中的所有C1-去掉,并將Na+全部換成A原子,再在每兩個不共面的“小立方體”中心處各放置一個A原子便構(gòu)成了晶體A的一個晶胞.假設(shè)再在每兩個距離最近的A原子中心連線的中點處增添一個C原子,便構(gòu)成了AC2晶胞,則AC2晶胞中有8個A原子,16個C原子,若AC2的晶體的密度為d g.cm-3,則AC原子間的最短距離為$\frac{\sqrt{3}}{8}×\root{3}{\frac{352}{{N}_{A}}}$cm.

分析 A、B、C、D為周期表1~36號中的元素,它們的原子序數(shù)逐漸增大,A的基態(tài)原子有3個不同的能級,各能級中電子數(shù)相等,核外電子排布為1s22s22p2,則A為C元素;C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子相同,核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B元素原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;D的基態(tài)原子的M電子層上有4個未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則D為Fe,據(jù)此解答.

解答 解:A、B、C、D為周期表1~36號中的元素,它們的原子序數(shù)逐漸增大.A的基態(tài)原子有3個不同的能級,各能級中電子數(shù)相等,核外電子排布為1s22s22p2,則A為碳元素;C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子相同,核外電子排布為1s22s22p4,則C為O元素;B元素原子序數(shù)介于碳、氧之間,則B為N元素;D的基態(tài)原子的M電子層上有4個未成對電子,核外電子排布為1s22s22p63s23p63d64s2,則D為Fe.
(1)D為Fe元素,處于第四周期第ⅤⅢ族,屬于d區(qū)元素,原子核外有26個電子,基態(tài)原子的外圍電子排布式為3d64s2,其正二價離子的外圍電子排布式為3d6
故答案為:d;3d6;
(2)同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能層增大趨勢,但是由于N元素得的2p軌道處于半充滿狀態(tài),故第一電離能氮大于氧,故第一電離能N>O>C,
故答案為:N>O>C;
(3)離子OCN-與分子CO2互為等電子體,則OCN-中C原子與氧原子、N原子之間分別形成2對共用電子對,C原子的雜化方式為sp;
NH3分子間存在氫鍵,而CH4分子間只存在范德華力,氫鍵作用力遠(yuǎn)大于范德華力,所以NH3的沸點更高,
故答案為:sp;NH3分子間存在氫鍵,而CH4分子間只存在范德華力,氫鍵作用力遠(yuǎn)大于范德華力,所以NH3的沸點更高;
(4)Fe(CO)5中Fe元素化合價為0價,常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)5晶體屬于分子晶體,
故答案為:0;分子晶體;
(5)NaCl晶胞如圖:,則黑球可以看成是C原子,“小立方體”中可放置四個C原子,故CO2晶胞中有4+1+12×$\frac{1}{4}$=8個C原子,故含有O原子數(shù)目為8×2=16;
設(shè)“小立方體”的邊長為a,中心C原子與小立方體中心C原子的距離為$\frac{\sqrt{3}}{2}$a<$\sqrt{2}$a,故最近的兩個C原子的距離是$\frac{\sqrt{3}}{2}$a,晶胞質(zhì)量為8×$\frac{44}{{N}_{A}}$g,若CO2的晶體的密度為d g.cm-3,則晶胞體積為8×$\frac{44}{{N}_{A}}$g÷d g.cm-3=$\frac{352}{{N}_{A}}$cm3,則AC原子間的最短距離為$\root{3}{\frac{352}{{N}_{A}}}$cm×$\frac{1}{2}$×$\frac{\sqrt{3}}{2}$×$\frac{1}{2}$=$\frac{\sqrt{3}}{8}×\root{3}{\frac{352}{{N}_{A}}}$cm,
故答案為:8;16;$\frac{\sqrt{3}}{8}×\root{3}{\frac{352}{{N}_{A}}}$.

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查,涉及核外電子排布、電離能、雜化方式、氫鍵、晶體類型的判斷、晶胞計算等,(5)為易錯點、難點,需要學(xué)生具備一定的空間想象與數(shù)學(xué)計算能力,熟練識記中學(xué)常見晶胞結(jié)構(gòu).

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:選擇題

5.下列冶煉金屬的原理不正確的是( 。
A.電解飽和食鹽水制備金屬鈉B.加熱分解Ag2O制備金屬銀
C.Fe2O3與CO高溫下反應(yīng)制備金屬鐵D.Cu2S與O2高溫下反應(yīng)制備金屬銅

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.下列反應(yīng)中能用離子方程式H++OH -═H2O表示的是(  )
A.稀硫酸和氫氧化鋇溶液反應(yīng)B.硝酸溶液和燒堿溶液反應(yīng)
C.醋酸和KOH溶液反應(yīng)D.鹽酸和氫氧化鐵反應(yīng)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.(1)常溫下將0.2mol/L HCl溶液與0.2mol/L MOH溶液等體積混合(忽略混合后溶液體積的變化),測得混合溶液的pH=6,試回答以下問題:
①混合溶液中由水電離出的c(H+)>0.2mol/LHCl溶液中由水電離出的c(H+); (填“>”、“<”、或“=”)
②求出混合溶液中下列算式的精確計算結(jié)果(填具體數(shù)字):c(Cl-)-c(M+)=9.9×10-7mol/L.
(2)常溫下若將0.2mol/L MOH溶液與0.1mol/L HCl溶液等體積混合,測得混合溶液的pH<7,則說明在相同條件下MOH的電離程度<MCl的水解程度.(填“>”、“<”、或“=”)
(3)常溫下若將pH=3的HR溶液與pH=11的NaOH溶液等體積混合,測得混合溶液的pH≠7,則混合溶液的pH<7.(填“>7”、“<7”、或“無法確定”)
(4)(Ⅰ)用0.1032mol/L HCl溶液滴定未知濃度的NaOH溶液,重復(fù)三次的實驗數(shù)據(jù)如下表所示.
實驗序號0.1032mol/L HCI體積體積/mL待測NaOH溶液體積/mL
127.8325.00
226.5325.00
327.85   25.00[來
①待測NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為$\frac{0.0132×\frac{27.83+27.85}{2}}{25}$ mol/L.(列出數(shù)學(xué)計算表達(dá)式不用計算出結(jié)果)
②下列情況可能引起測定結(jié)果偏高的是AD.
A、酸式滴定管未用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸溶液潤洗
B、錐形瓶未用待測液潤洗
C、滴定前滴定管尖嘴中有一氣泡,滴定后氣泡消失了
D、滴定前,滴定管中的溶液液面最低點在“0”點以下
(Ⅱ)滴定的方法有酸堿中和滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定等.沉淀滴定所用的指示劑本身就是一種沉淀劑.已知一些銀鹽的顏色和Ksp(20℃)如下,測定水體中氯化物的含量,常用標(biāo)準(zhǔn)硝酸銀溶液進(jìn)行滴定.
化學(xué)式AgClAgBrAgIAg2SAg2CrO4
顏色白色淺黃色黃色黑色紅色
Ksp1.8×10-105.0×10-138.3×10-172.0×10-481.8×10-10
滴定時,你認(rèn)為該滴定適宜選用的指示劑是下列中的D.
A.KBr             B.KI            C.K2S          D.K2CrO4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.根據(jù)下表提供的數(shù)據(jù),判斷在等物質(zhì)的量濃度NaC1O.NaHCO3混合溶液中,各離子濃度關(guān)系不正確的是(  )
化學(xué)式電離常數(shù)
HClOKi=3×10-8
H2CO3Ki1=4.3×10-7
Ki2=5.6×10-11
A.c(HC03-)>c(C10- )>c(OH-
B.c(Na+)=c(C1O-)+c(HClO)
C.c(HClO)+c(ClO-)=c(HCO3 -)+c(H2CO3)+c(CO32-
D.(Na+)+c(H+)=c(HCO3-)+c(ClO- )+c(OH-)+2 c(CO32-

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.在醋酸與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)過程中,溶液中的相關(guān)離子濃度呈現(xiàn)出下列排列順序:c(CH3COO-)>c(Na+)>c(H+)>c(OH-).滿足該條件的反應(yīng)可能是(  )
A.pH=2的CH3COOH與pH=12的NaOH溶液等體積混合
B.0.1 mol/L的CH3COOH溶液與0.2 mol/L的NaOH溶液等體積混合
C.CH3COOH與NaOH溶液混合后所得溶液的pH=7
D.0.1 mol/L的CH3COOH溶液與等物質(zhì)的量濃度、等體積的NaOH溶液混合

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.已知一定溫度下合成氨反應(yīng):N2+3H2?2NH3,每生成2mol NH3放出92.4kJ的熱量,在恒溫、恒壓的密閉容器中進(jìn)行如下實驗:①通入1mol N2和3mol H2,達(dá)平衡時放出熱量為Q1,②通入2mol N2和6mol H2,達(dá)平衡時放出熱量為Q2,則下列關(guān)系正確的是( 。
A.Q2=2Q1B.Q1<0.5 Q2C.Q1<Q2<184.8 kJD.Q1=Q2<92.4 kJ

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列環(huán)境問題與所對應(yīng)的物質(zhì)不相關(guān)的是(  )
A.溫室效應(yīng)--二氧化碳B.酸雨--二氧化碳
C.白色污染--廢塑料制品D.臭氧層破壞--氟氯代烷

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

5.下列物質(zhì)在一定條件下反應(yīng),可制得純凈1,2-二溴乙烷的是( 。
A.乙烯與溴化氫混合B.將乙烯通入溴的四氯化碳溶液中
C.乙烷與溴蒸氣混合D.將乙炔通入溴的四氯化碳溶液中

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