15．A、B、X、Y、Z為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次遞增．已知：
①A為周期表中原子半徑最小的元素；
②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同；
③Y的基態(tài)原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍；
④A、B、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是中學(xué)化學(xué)中常見的有機溶劑；
⑤Z有“生物金屬”之稱，Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同．
請回答下列問題：（答題時，A、B、X、Y、Z用所對應(yīng)的元素符號表示）
（1）化合物M的空間構(gòu)型為平面三角形，其中心原子采取sp2雜化；化合物N的固態(tài)時的晶體類型為分子晶體．
（2）B、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序為C＜O＜N．
（3）由上述一種或多種元素組成的與BY2互為等電子體的分子為N2O（寫分子式）．
（4）由B、X、Y三種元素所組成的BXY-離子在酸性條件下可與NaClO反應(yīng)，生成X2、BY2等物質(zhì)．上述反應(yīng)的離子方程式為2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O．
（5）Z原子基態(tài)時的外圍電子排布式為3d24s2，Z的一種含氧酸鋇鹽的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，晶體內(nèi)與每個“Z”原子等距離且最近的氧原子數(shù)為6．

分析 A、B、X、Y、Z為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次遞增．已知：①A為元素周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，原子核外電子排布為1s22s22p2，則B為C元素；③X的基態(tài)原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，核外電子排布式為1s22s22p4，X為O元素；結(jié)合原子序數(shù)可知，X為N元素；④A、B、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是中學(xué)化學(xué)中常見的有機溶劑，則M為HCHO，N為C6H6；⑤Z有“生物金屬”之稱，Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同，原子序數(shù)為22，則Z為Ti元素，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、X、Y、Z為周期表前四周期元素，原子序數(shù)依次遞增．已知：①A為元素周期表中原子半徑最小的元素，則A為H元素；②B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，原子核外電子排布為1s22s22p2，則B為C元素；③X的基態(tài)原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍，核外電子排布式為1s22s22p4，X為O元素；結(jié)合原子序數(shù)可知，X為N元素；④A、B、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個數(shù)比為1：1的化合物N是中學(xué)化學(xué)中常見的有機溶劑，則M為HCHO，N為C6H6；⑤Z有“生物金屬”之稱，Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同，原子序數(shù)為22，則Z為Ti元素．
（1）化合物M為HCHO，碳原子的孤電子對數(shù)為0，碳原子的σ鍵數(shù)為3，則碳原子采取sp2雜化，空間結(jié)構(gòu)為平面三角形，化合物N為苯，由苯分子直接構(gòu)成的，則N在固態(tài)時的晶體類型為分子晶體，
故答案為：平面三角形；sp2；分子晶體；
（2）B、X、Y三種元素的分別為C、N、O，同周期元素從左到右元素的第一電離能呈增大趨勢，則C元素的最小，但N原子的電子排布中2p軌道為半滿穩(wěn)定狀態(tài)，能量較低，則失去1個電子更難，第一電離能高于O元素，故第一電離能C＜O＜N，
故答案為：C＜O＜N；
（3）與CO2互為等電子體的分子為N2O，
故答案為：N2O；
（4）由C、N、O三種元素所組成的CNO-離子在酸性條件下可與NaClO反應(yīng)，生成N2、CO2等物質(zhì)．上述反應(yīng)的離子方程式為：2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O，
故答案為：2CNO-+2H++3ClO-═N2↑+2CO2↑+3C1-+H2O；
（5）Z為Ti，核外電子數(shù)為22，原子基態(tài)時的電子排布式為：1s22s22p63s23p63d24s2，外圍電子排布式為3d24s2，由晶體結(jié)構(gòu)圖可知，晶體內(nèi)與每個Z原子等距離且最近的氧原子在棱的位置，關(guān)于Z原子對稱，則氧原子數(shù)為3×2=6，
故答案為：3d24s2；6．

點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及分子結(jié)構(gòu)、雜化軌道、電離能、核外電子排布式、晶胞結(jié)構(gòu)等，推斷元素是解題關(guān)鍵，注意理解同周期元素中第一電離能發(fā)生異常情況，難度中等．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

5．有機物TPE具有聚集誘導(dǎo)發(fā)光特性，在光電材料領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊，其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示，下列說法正確的是（　　）
A．該有機物的分子式為C26H22
B．該有機物屬于苯的同系物
C．該有機物的一氯代物有4種
D．該有機物既可發(fā)生氧化反應(yīng)，又可發(fā)生還原反應(yīng)

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

6．人類文明的發(fā)展歷程，也是化學(xué)物質(zhì)的認(rèn)識和發(fā)現(xiàn)的歷程，其中鐵、硝酸鉀、青霉素、氨、乙醇、二氧化、聚乙烯、二氧化硅等17種“分子”改變過人類的世界．
（1）鐵原子在基態(tài)時，價電子（外圍電子）排布式為3d64s2．
（2）硝酸鉀中NO3-的空間構(gòu)型為平面正三角形，寫出與NO3-互為等電子體的一種非極性分子化學(xué)式BF3[SO3（ g）、BBr3等]．
（3）6氨基青霉烷酸的結(jié)構(gòu)如圖1所示，其中采用sp3雜化的原子有C、N、O、S．

（4）下列說法正確的有a（填字母序號）．
a．乙醇分子間可形成氫鍵，導(dǎo)致其沸點比氯乙烷高
b．鎢的配合物離子[W（CO）5OH]-能催化固定CO2，該配離子中鎢顯-1價
c．聚乙烯（）分子中有5n個σ鍵
d．由下表中數(shù)據(jù)可確定在反應(yīng)Si（s）+O2（g）═SiO2（s）中，每生成60g　SiO2放出的能量為（2c-a-b）　kJ
化學(xué)鍵Si-SiO═OSi-O
鍵能（kJ•mol-1）abc
（5）鐵和氨氣在640℃可發(fā)生置換反應(yīng)，產(chǎn)物之一的晶胞結(jié)構(gòu)如圖2所示，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式8Fe+2NH3$\frac{\underline{\;640℃\;}}{\;}$2Fe4N+3H2．若兩個最近的Fe原子間的距離為s　cm，則該晶體的密度是$\frac{119\sqrt{2}}{2{s}^{3}{N}_{A}}$g•mol-1．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

3．有關(guān)催化劑的催化機理等問題可從“乙醇催化氧化實驗”得到一些認(rèn)識．下圖是某化學(xué)興趣小組設(shè)計的乙醇催化氧化的實驗裝置．（提示：通常用新制的Cu（OH）2懸濁液產(chǎn)生磚紅色沉淀來檢驗物質(zhì)中含有醛基）

請據(jù)圖回答以下問題：
（1）儀器連接安裝完畢，進行實驗前如何檢驗裝置的氣密性？答：關(guān)閉活塞K2，打開K1，點燃B處酒精燈，A中液體壓入長管中；停止加熱冷卻至室溫，A中恢復(fù)原狀（或關(guān)閉K1，打開K2，點燃B處酒精燈，D中長管口冒氣泡；停止加熱冷卻至室溫，D中液體倒吸入長管形成一段水柱），說明氣密性良好．
（2）對A中的乙醇采用水浴加熱的目的是為使A中乙醇較長時間地平穩(wěn)地氣化成乙醇蒸氣．
（3）實驗時，點燃B處的酒精燈后，先預(yù)熱直玻璃管，再集中火焰加熱銅絲，隨后向裝置中不斷地緩緩鼓入空氣，此時B中觀察到的現(xiàn)象是銅絲由紅色變?yōu)楹谏l(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O．當(dāng)反應(yīng)進行一段時間后，移去酒精燈，繼續(xù)不斷緩緩地鼓入空氣，B中仍重復(fù)如上現(xiàn)象，說明B處發(fā)生的反應(yīng)是一個放熱反應(yīng)（填“吸熱”或“放熱”）．
（4）裝置C的作用是檢驗乙醇氧化產(chǎn)生的H2O，能在此處觀察到的現(xiàn)象是白色粉末變?yōu)樗{色晶體．
（5）裝置D中的現(xiàn)象是產(chǎn)生磚紅色沉淀．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

10．鐵在自然界分別廣泛，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和國防科技中有重要應(yīng)用．

回答下列問題：
（1）用鐵礦石（赤鐵礦）冶煉生鐵的高爐如圖（a）所示．原料中除鐵礦石和焦炭外含有石灰石．除去鐵礦石中脈石（主要成分為SiO2 ）的化學(xué)反應(yīng)方程式為CaCO3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaO+CO2↑；CaO+SiO2$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$CaSiO3；高爐排出氣體的主要成分有N2、CO2和CO（填化學(xué)式）．
（2）已知：①Fe2O3 （s）+3C（s）═2Fe（s）+3CO（g）△H=+494kJ•mol-1
②CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=-283kJ•mol-1
③C（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO  （g）△H=-110kJ•mol-1
則反應(yīng)Fe2O3 （s）+3C（s）+$\frac{3}{2}$O2（g）═2Fe（s）+3CO2 （g） 的△H=-355kJ•mol-1．理論上反應(yīng)②③放出的熱量足以供給反應(yīng)①所需的熱量（填上述方程式序號）
（3）有人設(shè)計出“二步熔融還原法”煉鐵工藝，其流程如圖（b）所示，其中，還原豎爐相當(dāng)于高爐的爐腰部分，主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe2O3+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO2；熔融造氣爐相當(dāng)于高爐的爐腹部分．
（4）鐵礦石中常含有硫，使高爐氣中混有SO2 污染空氣，脫SO2 的方法是堿液或氫氧化鈉、氨水．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

20．氰化鈉（NaCN）是一種重要化工原料，用于化學(xué)合成、電鍍、冶金等方面．NaCN有劇毒，含氰廢水需經(jīng)無害化處理才能排放，某電鍍廠含氰廢水的一種工業(yè)處理流程如下：

已知：HCNO的結(jié)構(gòu)式是：H-O-C≡N
HCN的Ka=6.02×10-10
[Ag（CN）2]-（aq）?Ag+（aq）+2CN-（aq）  K=1.3×10-21
回答下列問題：
（1）CN-中兩原子均為8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，請寫出CN-的電子式．
（2）氰化鈉遇水會產(chǎn)生劇毒氫氰酸，請寫出相應(yīng)的離子方程式CN-+H2O?HCN+OH-．
（3）向發(fā)生塔中通水蒸汽的目的是促使HCN揮發(fā)進入吸收塔．
（4）氧化池中氰化物的降解分兩步進行，CN-被氯氣氧化成低毒的CNO-，寫出相應(yīng)的離子方程式CN-+Cl2+2OH-=CNO-+2Cl-+H2O，CNO-被氯氣氧化成無毒的兩種氣體，寫出相應(yīng)的離子方程式2CNO-+3Cl2+4OH-═N2↑+CO2↑+6Cl-+2H2O
（5）貯水池中廢水須先經(jīng)堿化后再進行氧化的原因防止生成HCN．
（6）電鍍廠電鍍銀時需要降低鍍層金屬的沉積速度，使鍍層更加致密．電解液使用Na[Ag（CN）2]，請寫出陰極反應(yīng)式[Ag（CN）2]-+e-=Ag+2CN-，解釋工業(yè)電鍍中使用氰離子（CN-）的原因Ag+和CN-可以結(jié)合成穩(wěn)定的絡(luò)合物，可以控制銀離子濃度，使鍍層致密．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：選擇題

7．已知：2C（s）+O2（g）═2CO（g）△H=-217kJ•mol-1
C（s）+H2O（g）═CO（g）+H2（g）△H=bkJ•mol-1
H-H、O-H和O=O鍵的鍵能分別為436、462和495kJ•mol-1，則b為（　�。�
A．+352B．+132C．-120D．-330

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4．下列圖象表達正確的是（　�。�
A．
等質(zhì)量鋅粉與足量鹽酸反應(yīng)
B．
氫氣與氧氣反應(yīng)中的能量變化
C．
   氣態(tài)氫化物沸點
D．
   催化反應(yīng)與非催化反應(yīng)過程中的能量關(guān)系

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：解答題

5．肼是重要的化工原料．某研究小組利用下列反應(yīng)制取水合肼（N2H2•H2O）：CO（NH2）+2NaOH+NaClO=Na2CO3+N2H4•H2O+NaCl
實驗一：制備NaClO溶液
（1）將氯氣通入到盛有NaOH的錐形瓶中，錐形瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；
實驗二：制取水合肼（實驗裝置如圖所示）控制反應(yīng)溫度，將分液漏斗中溶液緩慢滴入三頸燒瓶中，充 分反應(yīng)．加熱蒸餾三頸燒瓶內(nèi)的溶液，收集108～114℃餾分．（已知：N2H4•H2O+2NaClO=N2↑+3H2O+2NaCl）
（2）分液漏斗中的溶液是A（填標(biāo)號A或B）；
A．NaOH和NaClO混合溶液B．CO （NH2） 2溶液
選擇的理由是如果次氯酸鈉溶液裝在燒瓶中，反應(yīng)生成的水合肼會被次氯酸鈉氧化；
實驗三：測定餾分中肼含量
水合肼具有還原性，可以生成氮氣．測定水合肼的質(zhì)量分?jǐn)?shù)可采用下列步驟：
a．稱取餾分5.000g，加入適量NaHCO3固體，經(jīng)稀釋、轉(zhuǎn)移、定容等步驟，配制250mL溶液．
b．移取25.00mL于錐形瓶中，加入10mL水，搖勻．
c．用0.2000mol/L碘溶液滴定至溶液出現(xiàn)微黃色且半分鐘內(nèi)不消失，滴定過程中，溶液的pH保持在6.5左右．記錄消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)液的體積．
d．進一步操作與數(shù)據(jù)處理
（3）水合肼與碘溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式N2H4•H2O+2I2=N2↑+4HI+H2O；滴定過程中，NaHCO3能控制溶液的pH在6.5左右，原因是生成的HI與NaHCO3反應(yīng)；
（4）滴定時，碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液盛放在酸式滴定管中（選填：“酸式”或“堿式”）；若三次滴定消耗碘的標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積為18.00mL，則餾分中水合肼（N2H4•H2O）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為18.0%（保留三位有效數(shù)字）．

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