(2010?陜西模擬)由CO與H2催化合成甲醇是生物質(zhì)能利用的方法之一.
(1)上述反應(yīng)的催化劑常用第四周期兩種金屬元素的化合物,其中一種元素的原子L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1,它的元素符號為
Zn
Zn
,其+2價離子的核外電子排布式是
1s22s22p63s23p63d10
1s22s22p63s23p63d10

(2)根據(jù)等電子原理,寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式
C≡O(shè)
C≡O(shè)

(3)甲醇催化氧化可得到甲醛.
①甲醇的沸點比甲醛的高,其主要原因是
甲醇分子之間形成氫鍵
甲醇分子之間形成氫鍵
;
②甲醛分子中碳原子軌道的雜化類型為
sp2雜化
sp2雜化
.甲醛分子的空間構(gòu)型是
平面三角形
平面三角形
; 1mol甲醛分子中σ鍵的數(shù)目為
3NA
3NA

(4)上述反應(yīng)的催化劑另一種是銅元素的化合物.已知銅的重要化合物膽礬CuSO4?5H2O可寫成[Cu(H2O)4]SO4?H2O,其結(jié)構(gòu)示意圖如:下列說法正確的是
BD
BD
(填字母).
A.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,所有氧原子都采用sp3雜化
B.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,存在配位鍵、共價鍵和離子鍵
C.膽礬是分子晶體,分子間存在氫鍵
D.膽礬中的水在不同溫度下會分步失去.
分析:(1)L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1,該元素位于第四周期可知該元素為Zn,根據(jù)鋅的原子序數(shù)和構(gòu)造原理來書寫基態(tài)Zn原子的核外電子排布式;
(2)根據(jù)等電子原理來書寫CO的結(jié)構(gòu)式;
(3)①利用氫鍵來解釋物質(zhì)的沸點;
②利用甲醛中的成鍵來分析碳原子的雜化類型;利用雜化類型來分析空間結(jié)構(gòu),并利用判斷σ鍵的規(guī)律來分析σ鍵數(shù)目;
(4)根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖中氧原子是否都是飽和氧原子,存在O→Cu配位鍵,H-O、S-O共價鍵和Cu、O離子鍵,膽礬屬于離子晶體以及膽礬晶體中水兩類,一類是形成配體的水分子,一類是形成氫鍵的水分子等角度分析.
解答:解:(1)L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4:1,L層不是最外層電子數(shù)為8,那么最外層電子數(shù)為2.d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5:1,說明d軌道中的電子數(shù)為10.該元素位于第四周期可知該元素為Zn,故答案為:Zn;1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2)依據(jù)等電子原理,可知CO與N2為等電子體,N2分子的結(jié)構(gòu)式為N≡N,互為等電子體分子的結(jié)構(gòu)相似,則CO的結(jié)構(gòu)式為C≡O(shè),故答案為:C≡O(shè);
(3)①甲醇分子之間形成了分子間氫鍵,甲醛分子間只是分子間作用力,而沒有形成氫鍵,故甲醇的沸點高;故答案為:甲醇分子之間形成氫鍵;
②甲醛分子中含有碳氧雙鍵,共有3個σ鍵,則碳原子軌道的雜化類型為sp2雜化;因甲醛中碳原子采取sp2雜化,則分子的空間構(gòu)型為平面三角形;1mol甲醛分子中含有2mol碳?xì)洇益I,1mol碳氧σ鍵,故含有σ鍵的數(shù)目為3NA;
故答案為:sp2雜化;平面三角形;3NA;
(4)A.氧原子并不都是sp3雜化,該結(jié)構(gòu)中的氧原子部分飽和,部分不飽和,雜化方式不同.從現(xiàn)代物質(zhì)結(jié)構(gòu)理論出發(fā),硫酸根離子中S和非羥基O之間除了形成1個σ鍵之外,還形成了反饋π鍵.形成π鍵的電子不能處于雜化軌道上,O必須保留未經(jīng)雜化的p軌道,就不可能是sp3雜化,故A錯誤;
B.在上述結(jié)構(gòu)示意圖中,存在O→Cu配位鍵,H-O、S-O共價鍵和Cu、O離子鍵,故B正確;
C.膽礬是五水硫酸銅,膽礬是由水合銅離子及硫酸根離子構(gòu)成的,屬于離子晶體,故C錯誤;
D.由于膽礬晶體中水兩類,一類是形成配體的水分子,一類是形成氫鍵的水分子,結(jié)合上有著不同,因此受熱時也會因溫度不同而得到不同的產(chǎn)物,故D正確.
故選BD.
點評:本題主要考查核外電子排布式、等電子體原理、分子間作用力、雜化軌道、共價鍵類型、分子的平面構(gòu)型,注重了對物質(zhì)結(jié)構(gòu)中?伎键c的綜合,學(xué)生易錯點在電子排布中3d與4s的書寫上及雜化類型的判斷上.
練習(xí)冊系列答案
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(2010?陜西模擬)有A、B、C、D、E五種常見化合物,都是由下表中的離子形成的:
陽離子 K+    Na+   Cu2+Al3+
陰離子 SO42-HCO3-NO3-  OH-
為了鑒別上述化合物.分別完成以下實驗,其結(jié)果是:
①將它們?nèi)苡谒,D為藍(lán)色溶液,其他均為無色溶液;
②將E溶液滴入到C溶液中出現(xiàn)白色沉淀,繼續(xù)滴加,沉淀溶解;
③進(jìn)行焰色反應(yīng),只有B為紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃);
④在各溶液中加入硝酸鋇溶液,再加過量稀硝酸,A中放出無色氣體,C、D中產(chǎn)生白色沉淀;
⑤將B、D兩溶液混合,未見沉淀或氣體生成.
根據(jù)上述實驗填空:
(1)寫出B、D的化學(xué)式:B
KNO3
KNO3
,D
CuSO4
CuSO4

(2)將含1mol A的溶液與含1mol E的溶液反應(yīng)后蒸干,僅得到一種化合物,該化合物的化學(xué)式為
Na2CO3
Na2CO3

(3)在A溶液中加少入量澄清石灰水,其離子方程式為
2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O
2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+H2O

(4)C常用作凈水劑,用離子方程式表示其凈水原理
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+
Al3++3H2O Al(OH)3+3H+

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(2010?陜西模擬)下列有關(guān)海水資源綜合利用的說法正確的是
①蒸餾法是海水淡化的方法之一
②海水蒸發(fā)制海鹽的過程中只發(fā)生化學(xué)變化
③從海帶提取碘單質(zhì)的過程涉及氧化還原反應(yīng)
④只需經(jīng)過物理變化就可以從海水中得到鉀單質(zhì)
⑤海水提溴涉及的反應(yīng)類型包括復(fù)分解反應(yīng)( 。

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(2010?陜西模擬)圖為元素周期表中短周期的一部分,關(guān)于推斷Y、Z、M的說法正確的是( 。

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