3.稀土元素是指元素周期表中原子序數(shù)為57到71的15種鑭系元素,以及與鑭系元素化學性質(zhì)相似的鈧(Sc)和釔(Y)共17 種元素.稀土有“工業(yè)維生素”的美稱,如今已成為極其重要的戰(zhàn)略資源.
幾種稀土元素的電離能(單位:kJ•mol-1
元素I1I2I3I1+I2+I3I4
Sc(鈧)6331235238942577019
Y(釔)6161181198037775963
La(鑭)5381067185034554819
Ce(鈰)5271047194935233547
(1)離子化合物 Na3[Sc(OH)6]中,存在的作用力除離子鍵外還有共價鍵和配位鍵.
(2)Sm(釤)的單質(zhì)與1,2-二碘乙烷可發(fā)生如下反應(yīng):Sm+ICH2CH2I→SmI2+CH2=CH2
ICH2CH2I中碳原子雜化軌道類型為sp3,1mol CH2=CH2中含有的σ鍵數(shù)目為5NA.常溫下1,2-二碘乙烷為液體而乙烷為氣體,其主要原因是二碘乙烷的相對分子質(zhì)量較大,分子間作用力較強,沸點相對較高.
(3)PrO2(二氧化鐠)的晶體結(jié)構(gòu)與CaF2相似,晶胞中Pr(鐠)原子位于面心和頂點.則PrO2(二氧化鐠)的晶胞中有8個氧原子.
(4)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體,其胞參數(shù)為a=516pm.晶胞中Ce(鈰)原子的配位數(shù)為12,列式表示Ce(鈰)單質(zhì)的密度:$\frac{4×140}{6.02×1{0}^{23}×({516×1{0}^{-10})}^{3}}$g•cm-3(不必計算出結(jié)果).

分析 (1)離子化合物 Na3[Sc(OH)6]中含有羥基與Sc的配位鍵,羥基中的氫氧元素之間的共價鍵.
(2)在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了單鍵,有四個單鍵,故碳原子雜化軌道類型為sp3;1個CH2=CH2分子中含有5個σ鍵;晶體結(jié)構(gòu)相似時,相對分子質(zhì)量越大,熔沸點越高;
(3)CaF2晶胞如圖中,則圖中Y為鐠原子,X為氧原子,據(jù)此判斷晶胞中氧原子數(shù);
(4)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體,以晶胞頂點的鈰原子為例,與之距離最近的鈰原子分布在經(jīng)過該頂點的所有立方體的面心上,根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可求得密度.

解答 解:(1)離子化合物 Na3[Sc(OH)6]中含有羥基與Sc的配位鍵,羥基中的氫氧元素之間的共價鍵,
故答案為:共價鍵和配位鍵;
(2)在ICH2CH2I分子中碳原子只形成了單鍵,有四個單鍵,故碳原子雜化軌道類型為sp3;1個CH2=CH2分子中含有5個σ鍵,故1mol CH2=CH2中含有的σ鍵數(shù)目為5NA,由于二碘乙烷的相對分子質(zhì)量較大,分子間作用力較強,沸點相對較高,所以常溫下1,2-二碘乙烷為液體而乙烷為氣體,
故答案為:sp3;5NA;二碘乙烷的相對分子質(zhì)量較大,分子間作用力較強,沸點相對較高;
(3)在晶胞中,Y為鐠原子,X為氧原子,可以看到氧原子在晶胞的內(nèi)部,故此晶胞中應(yīng)有8個氧原子,
故答案為:8;
(4)Ce(鈰)單質(zhì)為面心立方晶體,以晶胞頂點的鈰原子為例,與之距離最近的鈰原子分布在經(jīng)過該頂點的所有立方體的面心上,這樣的面有12個,晶胞中鈰原子位于頂點和面心,數(shù)目為8×1/8+6×1/2=4,該晶胞體積為a3,該晶胞的質(zhì)量為4M/NA,根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$可知,密度為4M/NA×a3g•cm-3,即為$\frac{\frac{4×M}{{N}_{A}}}{{a}^{3}}$=$\frac{4×140}{6.02×1{0}^{23}×({516×1{0}^{-10})}^{3}}$g•cm-3,
故答案為:12;$\frac{4×140}{6.02×1{0}^{23}×({516×1{0}^{-10})}^{3}}$.

點評 本題主要考查了核外電子排布、電離能、化學鍵、晶胞的結(jié)構(gòu)和晶胞的計算等知識,中等難度,答題時注意物質(zhì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)知識的靈活運用.

練習冊系列答案
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13.請認真觀察如圖,然后回答問題:
(1)圖中所示反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng),該反應(yīng)的△H=(E2-E1)KJ/mol(用含E1、E2的代數(shù)式表示).
(2)下列4個反應(yīng)中,符合示意圖描述的反應(yīng)的是C.
a.鹽酸與NaOH反應(yīng)    b.Na與H2O反應(yīng)生成H2
c.鋁熱反應(yīng)           d.灼熱的碳與CO2反應(yīng)
(3)途徑(Ⅱ)與途徑(Ⅰ)相比改變的措施可能是加入催化劑.

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14.下列對分子及性質(zhì)的解釋中,不正確的是( 。
A.碘易溶于四氯化碳,甲烷難溶于水都可用相似相溶原理解釋
B.由于乳酸()中存在一個手性碳原子,導(dǎo)致該物質(zhì)存在互為鏡像的兩個手性異構(gòu)體;生產(chǎn)中可利用“手性合成”法主要得到其中一種手性分子
C.許多過渡金屬離子對多種配體具有很強的結(jié)合力,因而,只有過渡金屬才能形成配合物
D.
由如圖可知酸性:H3PO4>HClO,因為H3PO4分子中有1個非羥基氧原子

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11.要增大過量Zn 和一定量稀 H2SO4間反應(yīng)生成氫氣的速率,下列措施正確的是( 。
A.使用高純度的鋅粒B.滴加幾滴硫酸銅溶液
C.使用濃H2SO4D.使用濃HNO3

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18.在一定溫度下,容器內(nèi)某反應(yīng)中M、N的物質(zhì)的量隨反應(yīng)時間變化的曲線如下圖,下 列表述中正確的是( 。
A.t3時,正反應(yīng)速率大于逆反應(yīng)速率
B.t2時,正逆反應(yīng)速率相等,反應(yīng)達到平衡狀態(tài)I 已反應(yīng)的
C.化學方程式為:2M=N
D.t1時,N的濃度是M濃度的2倍

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8.某有機物具有下列性質(zhì):能發(fā)生銀鏡反應(yīng);滴入石蕊試液不變色;加入少量堿液并滴入酚酞試液,共煮時紅色逐漸消失.該有機物可能是( 。
A.甲酸乙酯B.甲酸C.乙酸D.乙酸甲酯

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15.將足量的銅片與20mL 18mol•L-1濃硫酸加熱充分反應(yīng),收集到標準狀況下的二氧化硫氣體VL.下列對此反應(yīng)的有關(guān)說法中錯誤的是( 。
A.該反應(yīng)體現(xiàn)了濃H2SO4的酸性和強氧化性
B.被還原的硫酸為$\frac{V}{22.4}$mol
C.反應(yīng)結(jié)束后兩種反應(yīng)物均有剩余
D.參加反應(yīng)的銅為0.18mol

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12.CaC2和MgC2都是離子化合物,下列敘述中正確的是( 。
①CaC2和MgC2都能跟水反應(yīng)生成乙炔
②CaC2在水中以Ca2+和C22-形式存在
③C22-的電子式
 ④MgC2的熔點低,可能在100℃以下?
A.①②B.②③C.①③D.②④

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13.已知符合分子式為C4H10O的飽和一元醇有4種,那么符合分子式為C5H10O2飽和一元羧酸有( 。
A.3種B.4種C.5種D.6種

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