Question

【題目】周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大，a和b是組成物質(zhì)種類最多的元素，c是地殼中含量最多的元素，d與b同族，e2+離子的3d軌道中有9個(gè)電子。回答下列問題：

（1）c、d兩種元素形成的化合物統(tǒng)稱硅石，可通過______________方法區(qū)分其結(jié)晶形和無定形的兩種存在形態(tài)，c的電子排布圖為_______________________。

（2）A和B是生活中兩種常見的有機(jī)物，A能與CaCO3反應(yīng)，可用于廚房除水垢；B分子中的碳原子數(shù)目與A中相同，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)。A中存在化學(xué)鍵的類型是______；

A.離子鍵 B.極性鍵 C.非極性鍵 D.σ鍵 E.π鍵

B分子官能團(tuán)中碳原子的軌道雜化類型是____。

（3）用“>”或“<”填空：

第一電離能	熔點(diǎn)
b___d	dc2晶體___d晶體

（4）c與e兩種元素可形成一種半導(dǎo)體材料，化學(xué)式為e2c，在其立方晶胞內(nèi)部有四個(gè)c原子，其余c原子位于面心和頂點(diǎn)，則該晶胞中有____個(gè)e原子，e元素位于元素周期表的_______區(qū)。

（5）向e2+硫酸鹽的水溶液中加入過量的氨水，可得到深藍(lán)色透明溶液，加入乙醇可析出深藍(lán)色晶體，請書寫析出晶體的離子方程式___________________。

（6）e單質(zhì)為面心立方晶體，其原子半徑為rcm，其晶胞棱長為a nm，則e單質(zhì)的密度為__________g·cm-3，其空間利用率的計(jì)算式為_______________________。

Answer 1

【答案】X-射線衍射實(shí)驗(yàn)BCDEsp2 >>16ds[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O＝ [Cu(NH3)4] SO4·H2O↓p= ×100%

【解析】

周期表前四周期的元素a、b、c、d、e，原子序數(shù)依次增大，a和b是組成物質(zhì)種類最多的元素，a為氫，b為碳； c是地殼中含量最多的元素，c為氧；d與b同族，d為硅；e2+離子的3d軌道中有9個(gè)電子，其原子核外電子排布式為: 1s22s22p63s23p63d104s1，核電荷數(shù)為29，該元素為銅；

（1）c、d兩種元素形成的化合物為二氧化硅，可通過X-射線衍射實(shí)驗(yàn)方法區(qū)分其結(jié)晶形和無定形的兩種存在形態(tài)；c為氧元素，核電荷數(shù)為8，,電子排布圖為；正確答案： X-射線衍射實(shí)驗(yàn) ； 。

（2）A為有機(jī)物，A能與CaCO3反應(yīng)，可用于廚房除水垢，所以A為醋酸；B分子中的碳原子數(shù)目與A中相同，可發(fā)生銀鏡反應(yīng)，B為甲酸甲酯；醋酸的結(jié)構(gòu)為CH3COOH,所以A中存在化學(xué)鍵的類型有：極性鍵、非極性鍵、σ鍵、π鍵；B分子結(jié)構(gòu)簡式為HCOOCH3，其官能團(tuán)為酯基：-COO-，碳原子的軌道雜化數(shù)=0+3=3，屬于sp2雜化；正確答案：BCDE； sp2 。

（3）一般規(guī)律：同一主族從上到下，第一電離能逐漸減小，因此第一電離能：碳大于硅； 二氧化硅、硅均為原子晶體，但因Si-O鍵的鍵能大于 Si-Si鍵的鍵能，鍵能越大，熔點(diǎn)越高，所以熔點(diǎn)二氧化硅大于晶體硅；正確答案：>；>。

（4）晶胞中含有氧原子數(shù)為1/8×8+1/2×6+4=8.則該晶胞中銅原子數(shù)是氧原子數(shù)的2倍，即16個(gè)；根據(jù)銅元素原子排布：1s22s22p63s23p63d104s1，銅元素位于元素周期表ds的區(qū)；正確答案：16；ds。

（5）乙醇的極性小于水，在溶液中加入乙醇能夠減小溶劑的極性，降低[Cu(NH3)4] SO4溶解度；所以向硫酸銅溶液中加入乙醇可析出深藍(lán)色晶體為[Cu(NH3)4] SO4·H2O；離子方程式：[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O＝[Cu(NH3)4] SO4·H2O↓；正確答案：[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O＝ [Cu(NH3)4] SO4·H2O↓。

（6）銅單質(zhì)為面心立方晶體，含有銅原子數(shù)為8×1/8+6×1/2=4,其相對質(zhì)量為4×64,該晶胞的體積為V=（a×10-7）3cm3,晶胞的密度為ρ=m/V=4×64/NA×（a×10-7）3= g·cm-3；1個(gè)晶胞中銅原子的體積為4×4πr3/3 cm3 ,晶胞的體積為（a×10-7）3cm3，根據(jù)晶胞的結(jié)構(gòu)可知，a=2r×10-7cm,所以，空間利用率的計(jì)算式為（4×4πr3/3）/(2r)3=×100%；正確答案：p=；×100%。