【題目】X、Y、Z、R為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素。X原子有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上的電子數(shù)相等；Z原子的不成對(duì)電子數(shù)在同周期中最多,且Z的氣態(tài)氫化物在同主族元素的氫化物中沸點(diǎn)最低；X、Y、R三元素在周期表中同族。

（1）R元素基態(tài)原子的價(jià)層電子排布式為_____________________________。

（2）下圖表示X、Y、Z的四級(jí)電離能變化趨勢(shì)，其中表示Y的曲線是_________（填標(biāo)號(hào)）。

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（3）化合物（XH2＝X＝O）分子中X原子雜化軌道類型分別是_____________，1mol (X2H5O)3Z＝O分子中含有的σ鍵與π鍵的數(shù)目比為_______________。

（4）Z與氯氣反應(yīng)可生成一種各原子均滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的化合物，其分子的空間構(gòu)型為________________。

（5）某R的氧化物立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，該物質(zhì)的化學(xué)式為____________。(用元素符號(hào)表示)，已知該晶體密度為ρg/cm3，距離最近的原子間距離為dpm,則R的相對(duì)原子質(zhì)量為____________。(阿伏加德羅常數(shù)為NA)

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【答案】 4s24p2 C sp、sp2 25︰1 三角錐形 GeO

【解析】本題是物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合題，需要熟練掌握這一部分涉及的主要知識(shí)點(diǎn)，一般來(lái)說(shuō)，題目都是一個(gè)一個(gè)小題獨(dú)立出現(xiàn)的，只要按照順序進(jìn)行判斷計(jì)算就可以了。

X原子有3個(gè)能級(jí)，且每個(gè)能級(jí)上的電子數(shù)相等，所以只能是1s22s22p2，所以X為C。X、Y、R三元素在周期表中同族，所以Y為Si，R為Ge。根據(jù)Z有氣態(tài)氫化物得到Z為非金屬，所以Z只能是P、S、Cl、Ar中的一個(gè)，根據(jù)不成對(duì)電子最多，得到Z為P（其3p上有3個(gè)單電子）。

（1）R為Ge，處于周期表的第4周期ⅣA族，所以價(jià)層電子排布式為：4s24p2。

（2）C、Si、Ge從上向下半徑增大，第一電離能逐漸減小，所以c為Ge的電離能曲線。

（3）CH2=C=O中第一個(gè)C形成一個(gè)雙鍵，所以是sp2雜化；第二個(gè)C形成兩個(gè)雙鍵所以是sp雜化。單鍵一定是σ鍵，雙鍵一定是一個(gè)σ鍵和一個(gè)π鍵，分子為(CH3CH2O)3P=O，其中的CH3CH2O－基團(tuán)都是單鍵，只有P=O一個(gè)雙鍵，所以分子中的σ為3×(5+1+1+1)+1=25個(gè)（每個(gè)CH3CH2O－中有5個(gè)C－H，1個(gè)C－C，1個(gè)C－O，1個(gè)O－P；還要計(jì)算分子中P=O里的1個(gè)σ鍵）。π鍵只有1個(gè)，所以答案為：25:1。

（4）P的最外層有5個(gè)電子，達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)應(yīng)該形成3個(gè)共價(jià)鍵，所以該化合物為PCl3。根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論，中心原子P的價(jià)電子對(duì)為3+(5－1×3)/2=4對(duì)，其中一對(duì)為孤電子對(duì)，所以是三角錐結(jié)構(gòu)。

（5）氧原子占據(jù)晶胞的8個(gè)頂點(diǎn)和6個(gè)面心，所以一共有8×1/8+6×1/2=4個(gè)，Ge都在晶胞內(nèi)部，也有4個(gè)，所以化學(xué)式為GeO。距離最近的原子間距離為dpm，明顯指的是最近的O和Ge原子的距離，根據(jù)晶體的結(jié)構(gòu)，這個(gè)距離是晶胞的體對(duì)角線的1/4，所以體對(duì)角線長(zhǎng)度為4d pm，進(jìn)而得到晶胞邊長(zhǎng)為pm。所以晶胞的體積為邊長(zhǎng)的立方，為pm3=cm3。所以晶胞的質(zhì)量為g。因?yàn)橐粋�(gè)晶胞中有4個(gè)GeO，所以1個(gè)GeO的質(zhì)量為g；1molGeO的質(zhì)量為 g，即GeO的分子量為，所以Ge原子量為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】二氧化氯(ClO2)作為一種高效強(qiáng)氧化劑已被聯(lián)合國(guó)世界衛(wèi)生組織(WHO)列為AI級(jí)安全消毒劑。常溫下二氧化氯為黃綠色或橘黃色氣體，性質(zhì)非常不穩(wěn)定，溫度過(guò)高或水溶液中ClO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)高于30％等均有可能引起爆炸，易與堿液反應(yīng)生成鹽和水。

（1）某研究小組設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)制備ClO2溶液，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KClO3+H2C2O4+2H2SO42KHSO4+2ClO2↑+2CO2↑+2H2O。

①在反應(yīng)開(kāi)始之前將燒杯中的水加熱到80℃，然后停止加熱，并使其溫度保持在60～80℃之間。控制溫度的目的是__________________，圖示裝置中缺少的一種必須的玻璃儀器是_______。

②裝置A用于溶解產(chǎn)生的二氧化氯氣體，其中最好盛放_________(填字母)。

A．20mL 60℃的溫水 B．100mL冰水 C．100mL飽和食鹽水 D．100mL沸水

③在燒瓶中加入12.25g KClO3和9g草酸(H2C2O4)，然后再加入足量的稀硫酸，水浴加熱，反應(yīng)后生成ClO2的質(zhì)量為__________________

（2）用ClO2處理過(guò)的飲用水(pH為5.5～6.5)常含有一定量對(duì)人體不利的亞氯酸根離子(ClO2-)。飲用水中ClO2、ClO2-的含量可用連續(xù)碘量法進(jìn)行測(cè)定，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：準(zhǔn)確量取一定體積的水樣加入錐形瓶中；

步驟2：調(diào)節(jié)水樣的pH至7.0～8.0；

步驟3：加入足量的KI晶體；

步驟4：加入少量指示劑，用一定濃度的Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)；

步驟5：再調(diào)節(jié)溶液的pH≤2.0；

步驟6：繼續(xù)用相同濃度的Na2S2O3溶液滴定至終點(diǎn)。

①步驟1中若要量取20.00mL水樣，則應(yīng)選用的儀器是_______________。

②步驟1～4的目的是測(cè)定水樣中ClO2的含量，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2ClO2+2KI＝2KClO2+I2，2Na2S2O3+I2＝Na2S4O6+2NaI，則步驟4中加入的指示劑為_____________，滴定達(dá)到終點(diǎn)時(shí)溶液的顏色變化為____________________。

③步驟5的目的是使I－將溶液中的ClO2-還原為Cl－以測(cè)定其含量，該反應(yīng)的離子方程式為：_____________________________________________。

④若飲用水中ClO2-的含量超標(biāo)，可向其中加入適量的Fe2+將ClO2-還原為Cl－，則該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為_____(填化學(xué)式)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】填寫(xiě)下列空白：

(1)含有6.02×1023個(gè)H的H2O，其物質(zhì)的量是_______；1 mol Na2SO4溶于水能電離出______個(gè)Na＋。

(2)______mol H2O中含有的氧原子數(shù)與1.5 mol CO2中含有的氧原子數(shù)相等。

(3)將等物質(zhì)的量的NH3和CH4混合，混合氣體中NH3與CH4的質(zhì)量比為________。

(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.75 g·L－1的NH3與CH4組成的混合氣體中，NH3的體積分?jǐn)?shù)為__________，該混合氣體對(duì)氫氣的相對(duì)密度為________。

(5)已知a g A和b g B恰好完全反應(yīng)生成0.2 mol C和d g D，則C的摩爾質(zhì)量為____________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】硫—碘循環(huán)分解水制氫主要涉及下列反應(yīng)：

① SO2+2H2O+I2===H2SO4+2HI ② 2HIH2+I2 ③ 2H2SO4 === 2SO2+O2+2H2O

（1）整個(gè)過(guò)程中SO2、I2的作用是______。

（2）一定溫度下，向1L密閉容器中加入1mol HI（g），發(fā)生反應(yīng)②，已知H2的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化如圖所示，則在0~2 min內(nèi)的平均反應(yīng)速率v (HI) =______；

（3）已知拆開(kāi)1 mol H—I鍵需要消耗298kJ能量，形成1mol H—H鍵能夠釋放436kJ能量，形成1mol I—I鍵能夠釋放151kJ能量，則在反應(yīng)②中，分解0.2mol HI時(shí)會(huì)______（填“吸收”或“釋放”）______kJ能量。

（4）實(shí)驗(yàn)室用Zn和硫酸制H2，為了加快反應(yīng)速率下列措施不可行的是__（填序號(hào)）

a．加入濃硝酸 b．加入少量CuSO4 固體 c．用粗鋅代替純鋅 d．加熱 e．把鋅粒弄成鋅粉 f．用98.3%的濃硫酸

（5）氫氣可用于制燃料電池，某種氫氧燃料電池是用固體金屬化合物陶瓷作電解質(zhì)，兩極上發(fā)生的電極反應(yīng)分別為：A極：2H2＋2O2－－4e－== 2H2O ，B極：O2＋4e－== 2O2－，則A極是電池的___極；電子從該極___（填“流入”或“流出”）。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】能源是人類共同關(guān)注的重要問(wèn)題。頁(yè)巖氣是從頁(yè)巖層中開(kāi)采出來(lái)的一種非常重要的天然氣資源，頁(yè)巖氣的主要成分是甲烷，是公認(rèn)的潔凈能源。

（1）頁(yè)巖氣不僅能用作燃料，還可用于生產(chǎn)合成氣(CO和H2)。CH4與H2O(g)通入聚焦太陽(yáng)能反應(yīng)器，發(fā)生反應(yīng) CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H1

已知：①CH4、H2、CO 的燃燒熱（△H）分別為-a kJmol-1、-b kJmol-1、-c kJmol-1；

②H2O (l) =H2O(g)； △H=+dkJmol-1

則△H1= ___________（用含字母a、b、c、d的代數(shù)式表示）kJmol-1。

（2）用合成氣生成甲醇的反應(yīng)為：CO(g)+2H2(g)CH3OH(g) △H2，在10L恒容密閉容器中按物質(zhì)的量之比1∶2充入CO和H2，測(cè)得CO的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度和壓強(qiáng)的關(guān)系如下圖所示，200℃時(shí)n(H2)隨時(shí)間的變化如下表所示：

t/min

0

1

3

5

n(H2)/mol

8.0

5.4

4.0

4.0

①△H2_________ (填“>”“<”或“ = ”)0。

②下列說(shuō)法正確的是____________ (填標(biāo)號(hào)）。

a.溫度越高，該反應(yīng)的平衡常數(shù)越大

b.達(dá)平衡后再充入稀有氣體，CO的轉(zhuǎn)化率提高

c.容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)不再變化時(shí)，反應(yīng)達(dá)到最大限度

d.圖中壓強(qiáng)p1<p2

③ 03 min內(nèi)用CH3OH表示的反應(yīng)速率v(CH3OH)=________mol L-1·min-1。

④ 200℃時(shí)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K =_______。向上述200℃達(dá)到平衡的恒容密閉容器中再加入2 mol CO、2 mol H2、2 mol CH3OH，保持溫度不變，則化學(xué)平衡____________(填“正向”、“逆向”或“不”)移動(dòng)。

（3）甲烷、氧氣和KOH溶液可組成燃料電池。標(biāo)準(zhǔn)狀況下通入5.6 L甲烷，測(cè)得電路中轉(zhuǎn)移1.2 mol電子，則甲烷的利用率為_________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】Ⅰ．十氫萘是具有高儲(chǔ)氫密度的氫能載體，經(jīng)歷“十氫萘（C10H18）→四氫萘（C10H12）→萘（C10H8）”的脫氫過(guò)程釋放氫氣。已知：

C10H18(l)C10H12(l)＋3H2(g) △H1

C10H12(l)C10H8(l)＋2H2(g) △H2

△H1＞△H2＞0；C10H18→C10H12的活化能為Ea1，C10H12→C10H8的活化能為Ea2，十氫萘的常壓沸點(diǎn)為192℃；在192℃，液態(tài)十氫萘的脫氫反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率約為9％。請(qǐng)回答：

（1）有利于提高上述反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率的條件是_________。

A．高溫高壓 B．低溫低壓 C．高溫低壓 D．低溫高壓

（2）研究表明，將適量的十萘奈置于恒容密閉反應(yīng)器中，升高溫度帶來(lái)高壓，該條件下也可顯著釋氫，理由是______________________________________________________。

（3）溫度335℃，在恒容密閉反應(yīng)器中進(jìn)行高壓液態(tài)十氫萘（1.00 mol）催化脫氫實(shí)驗(yàn)，測(cè)得C10H12和C10H8的產(chǎn)率x1和x2（以物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì)）隨時(shí)間變化關(guān)系，如圖1所示。

①在8 h時(shí)，反應(yīng)體系內(nèi)氫氣的量為__________mol（忽略其他副反應(yīng)）。

②x1顯著低于x2的原因是________________________________________。

③在圖2中繪制“C10H18→C10H12→C10H8”的“能量～反應(yīng)過(guò)程”示意圖。

Ⅱ．科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，以H2O和N2為原料，熔融NaOH－KOH為電解質(zhì)，納米Fe2O3作催化劑，在250℃和常壓下可實(shí)現(xiàn)電化學(xué)合成氨。陰極區(qū)發(fā)生的變化可視為按兩步進(jìn)行，請(qǐng)補(bǔ)充完整。

（4）電極反應(yīng)式：________________________________和2Fe＋3H2O＋N2＝Fe2O3＋2NH3。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】有A、B、C、D四種強(qiáng)電解質(zhì)，它們?cè)谒须婋x時(shí)可產(chǎn)生下列離子(每種物質(zhì)只含一種陰離子且互不重復(fù))。

陽(yáng)離子

Na+、Ba2+、NH4+

陰離子

CO32-、Cl-、OH-、SO42-

已知:

①常溫下A、C溶液pH均大于7，B溶液pH小于7，D溶液pH等于7;

②C溶液和D溶液混合只產(chǎn)生白色沉淀;

③B溶液和C溶液混合共熱時(shí)只產(chǎn)生刺激性氣味的氣體;

④A溶液和D溶液混合時(shí)無(wú)明顯現(xiàn)象。

請(qǐng)回答:

(1)D的化學(xué)式_______________________。

(2)實(shí)驗(yàn)③反應(yīng)的離子方程式_______________________。

(3)從B、C、D中選取物質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案確定A的組成_______________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某�；瘜W(xué)興趣小組用如圖所示過(guò)程除去硫酸鋁中含有的Mg2＋、K＋雜質(zhì)離子并盡可能減少硫酸鋁的損失。

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）混合物中加入足量氫氧化鈉溶液時(shí)，反應(yīng)的離子方程式是________________、________________________________。

（2）能否用氨水代替氫氧化鈉溶液____________，其原因是____________________________。

（3）溶液a中存在的離子有________________________，在溶液a中加入稀硫酸時(shí)需控制硫酸的量，其原因是__________________________________________，改進(jìn)方法是__________________________________________________________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】已知還取性：SO32->I-。向含有a mol KI和a mol K2SO3的混合液中通入b mol Cl2充分反應(yīng)(不考慮Cl2與I2之間的反應(yīng))。下列說(shuō)法不正確的是

A. 當(dāng)a≥b時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)為SO32-+Cl2+H2O=SO42-+2H++2Cl-

B. 當(dāng) 5a=4b時(shí)，發(fā)生的離子反應(yīng)為 4SO32-+2I-+5Cl2+4H2O=4SO42-+I2+8H++10Cl-

C. 當(dāng) a≤b≤時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量n(e-)為 a mol≤n(e-)≤3a mol

D. 當(dāng)a<b<時(shí)，溶液中SO42-、I-與Cl-的物質(zhì)的量之比為a∶(3a-2b)∶2b

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