【題目】X、Y、Z、U、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7種運動狀態(tài)不同的電子;X、Z中未成對電子數(shù)均為2;U是第三周期元索形成的簡單離子中半徑最小的元素;W的內(nèi)層電子全充滿,最外層只有1個電子。請回答下列問題:

(1)X、Y、Z的第一電離能從大到小的順序是_______ (用元素符號表示,下同)。

(2)寫出W的價電子排布式________ ,W同周期的元素中,與W原子最外層電子數(shù)相等的元素還有_______。

(3)根據(jù)等電子體原理,可知化合物XZ的結構式是______,YZ2-的VSEPR模型是________

(4)X、Y、Z的簡單氫化物的鍵角從大到小的順序是________(用化學式表示),原因是____________________。

(5)由元素Y與U元素組成的化合物A,晶胞結構如圖所示(黑球表示Y原子,白球表示U原子),請寫出化合物A的化學式_______,該物質(zhì)硬度大,推測該物質(zhì)為______晶體。其中Y元素的雜化方式是____________。

(6)U的晶體屬立方晶系,其晶胞邊長為405Pm,密度是2.70g·cm-3,通過計算確定其晶胞的類型________________(堆簡單立方堆積、體心立方堆積或面心立方最密堆積)(己知:4053=6.64×107)。

【答案】 N>O>C 3d104s1 K、Cr CO 平面三角形 CH4>NH3>H2O 3種氫化物的中心原子價層電子多少均為4,VSEPR模型均為正四面體結構,但中心原子的孤電子對數(shù)依次增加,導致鍵角變小 AlN 原子 sp3 面心立方最密堆積

【解析】X、Y、Z、U、W是原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。其中Y的原子核外有7種運動狀態(tài)不同的電子,則Y為氮元素;U是第三周期元索形成的簡單離子中半徑最小的元素,則U為鋁元素;X、Z中未成對電子數(shù)均為2,X的原子序數(shù)小于N,而Z的原子序數(shù)介于N氮、鋁之間; X、Z的核外電子排布分別為1s22s22p2,1s22s22p4,故X為碳元素、Z為氧元素;W的內(nèi)層電子全充滿,最外層只有1個電子,原子序數(shù)大于鋁,只能處于第四周期,核外電子數(shù)為2+8+18+1=29,故W為銅元素。(1)同周期元素隨原子序數(shù)增大,第一電離能呈增大趨勢,但N元素2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素,故第一電離能N>O>C;(2)W為銅元素,價電子排布式為3d104s1,W同周期的元素中,與W原子最外層電子數(shù)相等的元素還有3d64s1,為K元素、3d54s1為Cr元素;(3)根據(jù)等電子體原理,可知化合物CO與N2互為等電子體,CO的結構式是CO,YZ2為NO2,中心原子價電子對數(shù)=2+×(5+1-2×2)=3,VSEPR模型是平面三角形;(4)X、Y、Z的最簡單氫化物分別為CH4、NH3、H2O,三種氫化物的中心原子價層電子對數(shù)均為4,VSEPR模型均為正四面體形,但中心原子的孤電子對數(shù)依次增大,導致鍵角變小,故鍵角:CH4>NH3>H2O;(5)晶胞中N原子數(shù)目為4,鋁原子數(shù)目為8×+6×=4,故該化合物化學式為AlN,該物質(zhì)硬度大,屬于原子晶體,Y原子形成4個共價鍵,故Y原子雜化方式為sp3;(6)設晶胞中鋁原子數(shù)目為N(Al),則N(Al)=g=(405×10-10)3×2.70g/cm3,解得N(Al)=4.00,所以其晶胞的類型為面心立方密堆積。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法不正確的是

A化學反應除了生成新物質(zhì)外,還伴隨著能量的變化

B放熱反應不需加熱就能發(fā)生

C需要加熱才能發(fā)生的反應不一定是吸熱反應

D化學反應是放熱還是吸熱,取決于反應物和生成物所具有的總能量的相對高低

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列轉化,需要加入氧化劑才能完成的是( )

A. H2SO4 → SO2 B. Fe →FeCl2 C. MnO4- Mn2+ D. CO2→CO32-

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】工業(yè)燃燒煤、石油等化石燃料釋放出大量氮氧化物(NOx)、CO2、SO2等氣體,嚴重污染空氣。對廢氣進行脫硝、脫碳和脫硫處理可實現(xiàn)綠色環(huán)保、廢物利用。

Ⅰ.脫硝:

已知:H2的燃燒熱為285.8kJ·mol-1

N2(g)+2O2(g)=2NO2(g)ΔH=+133kJ·mol-1

H2O(g)=H2O(l) ΔH=-44kJ·mol-1

催化劑存在下,H2還原NO2生成水蒸氣和其他無毒物質(zhì)的熱化學方程式為:____________。

Ⅱ.脫碳:

(1)向2L密閉容器中加入2molCO2和6molH2,在適當?shù)拇呋瘎┳饔孟,發(fā)生反應:

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)

①該反應自發(fā)進行的條件是_____________(填“低溫”、“高溫”或“任意溫度”)

②下列敘述能說明此反應達到平衡狀態(tài)的是____________。(填字母)

a.混合氣體的平均式量保持不變 b.CO2和H2的體積分數(shù)保持不變

c.CO2和H2的轉化率相等 d.混合氣體的密度保持不變

e.1molCO2生成的同時有3mol H—H鍵斷裂

③CO2的濃度隨時間(0~t2)變化如下圖所示,在t2時將容器容積縮小一倍,t3時達到平衡,t4時降低溫度,t5時達到平衡,請畫出t2~t6 CO2濃度隨時間的變化。_____________

⑵改變溫度,使反應CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) ΔH﹤0中的所有物質(zhì)都為氣態(tài)。起始溫度、體積相同(T1℃、2L密閉容器)。反應過程中部分數(shù)據(jù)見下表:

反應時間

CO2(mol)

H2(mol)

CH3OH(mol)

H2O(mol)

反應Ⅰ:恒溫恒容

0min

2

6

0

0

10min

4.5

20min

1

30min

1

反應Ⅱ:絕熱恒容

0min

0

0

2

2

①達到平衡時,反應Ⅰ、Ⅱ對比:平衡常數(shù)K(I)______K(II)(填“﹥”“﹤”或“=”下同);平衡時CH3OH的濃度c(I)____ c(II)。

②對反應Ⅰ,前10min內(nèi)的平均反應速率v(CH3OH)=_______。在其他條件不變的情況下,若30min時只改變溫度T2℃,此時H2的物質(zhì)的量為3.2mol,則T1___T2(填“>”、“<”或“=”)。若30min時只向容器中再充入1molCO2(g)和1molH2O(g),則平衡_____移動(填“正向”“逆向”或“不”)。

⑶利用人工光合作用可將CO2轉化為甲酸,反應原理為2CO2+2H2O=2HCOOH+O2,

裝置如圖所示:

①電極2的電極反應式是____________;

②在標準狀況下,當電極2室有11.2L CO2反應。 理論上電極1室液體質(zhì)量_____(填“增加”或“減少”______g。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】某研究性學習小組對過量炭粉與氧化鐵反應的氣體產(chǎn)物成分進行研究。

1)提出假設該反應的氣體產(chǎn)物是CO2該反應的氣體產(chǎn)物是CO。

該反應的氣體產(chǎn)物是

2)設計方案,如圖所示,將一定量的氧化鐵在隔絕空氣的條件下與過量炭粉完全反應,測定參加反應的碳元素與氧元素的質(zhì)量比。

3)查閱資料

氮氣不與碳、氧化鐵發(fā)生反應。實驗室可以用氯化銨飽和溶液和亞硝酸鈉(NaNO2)飽和溶液混合加熱反應制得氮氣。

請寫出該反應的離子方程式: 。

4)實驗步驟

按上圖連接裝置,并檢查裝置的氣密性,稱取3.20g氧化鐵、2.00g碳粉混合均勻,放入48.48g的硬質(zhì)玻璃管中;

加熱前,先通一段時間純凈干燥的氮氣;

停止通入N2后,夾緊彈簧夾,加熱一段時間,澄清石灰水(足量)變渾濁;

待反應結束,再緩緩通入一段時間的氮氣。冷卻至室溫,稱得硬質(zhì)玻璃管和固體總質(zhì)量為52.24g

過濾出石灰水中的沉淀,洗滌、烘干后稱得質(zhì)量為2.00g

步驟、中都分別通入N2,其作用分別為 。

5)數(shù)據(jù)處理

試根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析,寫出該實驗中氧化鐵與碳發(fā)生反應的化學方程式: 。

6)實驗優(yōu)化 學習小組有同學認為應對實驗裝置進一步完善。

甲同學認為:應將澄清石灰水換成Ba(OH)2溶液,其理由是 。

從環(huán)境保護的角度,請你再提出一個優(yōu)化方案將此實驗裝置進一步完善: 。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】如圖是某化學興趣小組探究不同條件下化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。請回答下列問題:

(1)當電極a為Al,電極b為Mg,電解質(zhì)溶液為稀硫酸時,該電池的正極為________ (填元素符號),負極的電極反應式為:__________________。

(2)當電極a為Al,電極b為Mg,電解質(zhì)溶液為氫氧化鈉溶液時,該電池的正極為____(填元素符號),負極的電極反應式為:__________________ 。

(3)鉛蓄電池是常用的化學電源,其電極材料分別是Pb和PbO2,電解液為硫酸。該電池總反應式為:Pb+PbO2+2H2SO42PbSO4+2H2O。請根據(jù)上述情況判斷:

①該蓄電池放電時,電解質(zhì)溶液中陰離子移向_____(填“正極”或“負極”);正極附近溶液的酸性_________(填“增強”、“減弱”或“不變”)放電時,負極的電極反應式為:__________________(用離子方程式表示)。

②實驗室用鉛蓄電池作電源電解飽和食鹽水制取氯氣,今若制得0.050 mol Cl2,這時電池內(nèi)消耗的H2SO4的物質(zhì)的量至少是____________。氫氧燃料電池具有啟動快、效率高等優(yōu)點,其能量密度高于鉛蓄電池。若電解質(zhì)為KOH溶液,則氫氧燃料電池的負極反應式為______________。該電池工作時,外電路每流過1 mol e-,消耗標況下氧氣_________L。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是(  )

A.用溴水、鐵粉和苯的混合物制取溴苯

B.用水萃取溶解于溴苯中的溴

C.將苯、濃硫酸、濃硝酸的混合物水浴加熱(5060)制取硝基苯

D.甲苯只能發(fā)生取代反應不能發(fā)生加成反應

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】一種用于治療高血脂的新藥滅脂靈(Hepronicate)是按如下路線合成的:

試回答:

(1)寫出結構簡式:E_________;E中所含官能團的名稱是_______________________.

(2)上述反應中屬于取代反應的是_____________(填序號);

(3)寫出反應方程式:

.反應______________________________________________;

.反應_______________________________________________

B與新制的Cu(OH)2懸濁液反應:____________________;

(4)分子式與I相同,屬于芳香族化合物的同分異構體有_________種(不含其它的環(huán)不包括I)。

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科目:高中化學 來源: 題型:

【題目】中學常見物質(zhì)A、B、C、D、E、X,存在下圖轉化關系(部分生成物和反應條件略去).下列推斷不正確的是

A. 若D是一種白色沉淀,在空氣中最終變?yōu)榧t褐色,則A可能是鐵

B. 若D為NaOH,則A、B、C均可與X反應生成D

C. 若D為NaCl,且A可與C反應生成B,則E可能是CO2

D. 若D為H2SO4,則A既可以是單質(zhì),也可以是化合物,且D可與銅反應生成B或C

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