【題目】已知A、B、R、D都是周期表中前四周期的元素,它們的原子系數(shù)依次增大。其中A元素基態(tài)原子第一電離能比B元素基態(tài)原子的第一電離能大,B的基態(tài)原子的L層、R基態(tài)原子的M層均有2個單電子,D是第Ⅷ族中原子序數(shù)最小的元素。

(1)寫出基態(tài)D原子的電子排布式__________。

(2)已知高純度R的單質(zhì)在現(xiàn)代信息技術(shù)與新能源開發(fā)中具有極為重要的地位。工業(yè)上生產(chǎn)高純度R的單質(zhì)過程如下:

寫出過程③的反應(yīng)方程式___________,已知RHCl3的沸點是31.5oC,則該物質(zhì)的晶體類型是__________,中心原子的軌道雜化類型為__________,該物質(zhì)的空間構(gòu)型是______。

(3)A的第一電離能比B的第一電離能大的原因是_________,AB兩元素分別與R形成的共價鍵中,極性較強的是________。A、B兩元素間能形成多種二元化合物,其中與A3-互為等電子體的物質(zhì)的化學式為_______

(4)已知D單質(zhì)的晶胞如圖所示,則晶體中D原子的配位數(shù)為______,一個D的晶胞質(zhì)量為____,已知D原子半徑為r pm,則該晶胞的空間利用率為_____________ (寫出計算過程)。

【答案】[Ar]3d64s2 SiHCl3 + H2Si + 3HCl 分子晶體 sp3 四面體形 N原子的2p能級處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài) Si-O N2O 8 晶胞中鐵原子占據(jù)的體積為兩個鐵原子的體積,鐵原子的半徑為r pm,如圖所示,晶胞的棱長為=,晶胞的體積=()3,空間利用率==×100%=68%

【解析】

B的基態(tài)原子的L層、R基態(tài)原子的M層均有2個單電子,則最外層電子數(shù)可能為46,B可能為CO元素,R可能為SiS元素,D是第Ⅷ族中原子序數(shù)最小的元素,應(yīng)為Fe,A元素基態(tài)原子第一電離能比B元素基態(tài)原子的第一電離能大,且A的原子序數(shù)小于B,則AN元素、BO元素,高純度R的單質(zhì)在現(xiàn)代信息技術(shù)與新能源開發(fā)中具有極為重要的地位,則RSi元素;

(1)DFe元素,其原子核外有26個電子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)D原子的電子排布式;

(2)SiO2C在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成粗Si,粗硅和HCl300℃條件下反應(yīng)生成SiHCl3,SiHCl3和過量氫氣在1000-1100℃條件下反應(yīng)生成純硅,③的反應(yīng)為SiHCl3和氫氣的反應(yīng),生成SiHCl,分子晶體熔沸點較低,該分子中Si原子價層電子對個數(shù)是4且不孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷Si原子的軌道雜化類型及空間構(gòu)型;

(3)原子軌道中電子處于全滿、全空或半滿最穩(wěn)定;N、O兩元素分別與Si形成的共價鍵中,元素的非金屬性越強,其形成的化合物中極性鍵的極性越強;等電子體中原子個數(shù)相等及價電子數(shù)相等;

(4)該晶胞是體心立方晶胞,該晶胞中Fe原子個數(shù)=1+8×=2,其配合物是8,每個Fe原子的質(zhì)量=,則該晶胞質(zhì)量就是兩個Fe原子質(zhì)量,空間利用率 =。

(1)DFe元素,其原子核外有26個電子,根據(jù)構(gòu)造原理書寫基態(tài)D原子的電子排布式為[Ar]3d64s2;

(2)SiO2C在高溫下發(fā)生置換反應(yīng)生成粗Si,粗硅和HCl300℃條件下反應(yīng)生成SiHCl3SiHCl3和過量氫氣在1000-1100℃條件下反應(yīng)生成純硅,③的反應(yīng)為SiHCl3和氫氣的反應(yīng),生成SiHCl,反應(yīng)方程式為SiHCl3 +H2Si+3HCl;分子晶體熔沸點較低,該物質(zhì)熔沸點較低,則該物質(zhì)晶體類型為分子晶體,該分子中Si原子價層電子對個數(shù)是4且不含孤電子對,根據(jù)價層電子對互斥理論判斷Si原子的軌道雜化類型及空間構(gòu)型分別為sp3、四面體形;

(3)原子軌道中電子處于全滿、全空或半滿最穩(wěn)定,N原子的2p能級處于較穩(wěn)定的半充滿狀態(tài),所以N原子比O原子第一電離能大;N、O兩元素分別與Si形成的共價鍵中,元素的非金屬性越強,其形成的化合物中極性鍵的極性越強,因為O元素的非金屬性大于N,則極性O-Si鍵>N-Si鍵;等電子體中原子個數(shù)相等及價電子數(shù)相等,N3-中含有3個原子、價電子數(shù)是16,與該離子互為等電子體的氮氧化物為N2O;

(4)該晶胞是體心立方晶胞,該晶胞中Fe原子個數(shù)=1+8×=2,體心上的Fe原子被頂點上的8個原子包圍,所以其配合物是8,每個Fe原子的質(zhì)量=g,則該晶胞質(zhì)量就是兩個Fe原子質(zhì)量=2×g=2×g=g;晶胞中鐵原子占據(jù)的體積為兩個鐵原子的體積,鐵原子的半徑為r pm,如圖所示,晶胞的棱長為=,晶胞的體積=()3,空間利用率==×100%=68%

練習冊系列答案
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【題目】分析下列反應(yīng)在任何溫度下均能自發(fā)進行的是(  )

A.2N2(g)+O2(g)═2N2O(g)H=+163kJmol-1

B.Ag(s)+Cl2(g)═AgCl(s)H=-127kJmol-1

C.HgO(s)═Hg(l)+O2(g)H=+91kJmol-1

D.H2O2(l)O2(g)+H2O(l)H=-98kJmol-1

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【題目】下列關(guān)于有機物的說法正確的是

A.分子式為C5H10O2,且屬于酯的同分異構(gòu)體共有9(不考慮立體異構(gòu))

B.環(huán)己烯()分子中的所有碳原子共面

C.乙醇和丙三醇互為同系物

D.二環(huán)己烷( )的一氯代物有3種結(jié)構(gòu)(不考慮立體異構(gòu))

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【題目】二甲醚作為燃料電池的原料,可通過以下途徑制。

I2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH

II2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g) ΔH

1)已知:①CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH1=41.0kJ·mol1

CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+ H2O(g) ΔH2=49.0kJ·mol1

CH3OCH3(g)+ H2O(g)2CH3OH(g) ΔH3=+23.5kJ·mol1

則反應(yīng)IΔH=_______kJ·mol1

2)在恒容密閉容器里按體積比為12充入一氧化碳和氫氣發(fā)生反應(yīng)2CO(g)+4H2(g)CH3OCH3(g)+H2O(g),一定條件下反應(yīng)達到平衡狀態(tài)。當改變反應(yīng)的某一個條件后,下列變化能說明平衡一定向正反應(yīng)方向移動的是________

A.新平衡后c(CH3OCH3)增大

B.正反應(yīng)速率先增大后減小

C.反應(yīng)物的體積百分含量減小

D.化學平衡常數(shù)K值增大

3)在10L恒容密閉容器中,均充入4molCO27molH2,分別以銥(Ir)和鈰(Ce)作催化劑,通過反應(yīng)II2CO2(g)+6H2(g)CH3OCH3(g)+3H2O(g)制二甲醚,反應(yīng)進行相同的時間后測得的CO2的轉(zhuǎn)化率α(CO2)隨反應(yīng)溫度的變化情況如圖所示。

①根據(jù)圖1,下列說法不正確的是________。

A.反應(yīng)IIΔH0,ΔS0

B600K時,H2的速率:v(b)v(a)

C.分別用Ir、Ce作催化劑時,Ce使反應(yīng)II的活化能降低更多

D.從狀態(tài)de,α(CO2)減小的原因可能是溫度升高平衡逆向移動

②狀態(tài)e(900K)時,α(CO2)=50%,則此時的平衡常數(shù)K=______(保留3位有效數(shù)字)。

4)寫出二甲醚堿性(電解質(zhì)溶液為KOH溶液)燃料電池的負極電極反應(yīng)式__________。該電池工作時,溶液中的OH-______極移動,該電池工作一段時間后,測得溶液的pH減小。

5)己知參與電極反應(yīng)的電極材料單位質(zhì)量放出電能的大小稱為該電池的比能量.關(guān)于二甲醚堿性燃料電池與乙醇堿性燃料電池,下列說法正確的是________。

A.兩種燃料互為同分異構(gòu)體,分子式和摩爾質(zhì)量相同,比能量相同

B.兩種燃料所含共價鍵數(shù)目相同,斷鍵時所需能量相同,比能量相同

C.兩種燃料所含共價鍵類型不同,斷鍵時所需能量不同,比能量不同

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【題目】某研究性學習小組利用電化學方法處理石油煉制過程中產(chǎn)生的含H2S的廢氣;竟に囀菍H2S通入FeCl3溶液中,過濾后將濾液加入電解槽中電解,電解后的濾液可以循環(huán)利用。下列有關(guān)說法正確的是( )

A.過濾得到的沉淀可能是FeS

B.a極相連的電極反應(yīng)式為Fe2+- e-= Fe3+

C.可以用Fe與外接電源a極相連

D.若有0.10mol電子轉(zhuǎn)移,則一定能得到1.12L H2

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【題目】氯氧化鉍(BiOCl)常用于電子設(shè)備等領(lǐng)域,BiOCl難溶于水,它是BiCl3的水解產(chǎn)物。以鉍的廢料(主要含鉍的化合物,含少量銅、鉛、鋅的硫酸鹽及Cu2SFe2O3等)為原料生產(chǎn)高純度BiOCl的工藝流程如下:

請回答下列問題:

(1)在浸液1中加入過量的鋅,過濾,將濾液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥得結(jié)晶水合物M,M的摩爾質(zhì)量為287 g·mol-1,M___(填化學式)。

(2)已知:浸液2呈藍色,浸渣2含有少量硫單質(zhì)!敖~”中MnO2的作用是____(用離子方程式表示)。

(3)“浸鉍”中,鉍的浸出率與溫度關(guān)系如圖所示:

在高于40℃左右時“鉍浸出率”開始下降,其主要因素可能是____(從兩個角度分析)。

(4)在室溫和液固比固定的條件下,c(HCl)=1.0mol·L-1時,鉍的浸出率與溶液中c(Cl-)的關(guān)系如圖所示!敖G”操作中,加入NaCl的目的是____。

(5)浸液3中主要溶質(zhì)是BiCl3,“沉鉍”過程中,有氣體放出!俺零G”的主要化學反應(yīng)的方程式為____。從綠色化學角度看,浸液4可以用于____(填“酸浸”、“浸銅”或“浸鉍”)。

(6)測定產(chǎn)品的純度:取mg充分洗滌并干燥后的產(chǎn)品,溶于稍過量的濃硝酸中,加水稀釋到100.0mL,取20.0mL于燒杯中,用cmol·L-1AgNO3標準溶液滴定至終點(用Na2CrO4,作指示劑),消耗AgNO3標準溶液VmL,則產(chǎn)品中BiOCl的質(zhì)量分數(shù)為____%(用含m、c、V的代數(shù)式表示)。

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【題目】前四周期元素、、、的原子序數(shù)依次增大。同周期且相鄰,的基態(tài)原子的電子數(shù)與電子數(shù)相等,乙是地殼中含量最多的金屬元素,的原子核外價電子排布式為,的基態(tài)原子的未成對電子數(shù)是同周期元素中最多的。下列說法錯誤的是(

A.簡單氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性:

B.簡單離子的半徑:

C.的最高價氧化物對應(yīng)的水化物既能與強酸反應(yīng),又能與強堿反應(yīng)

D.、三種元素形成的某種化合物可用于檢查司機是否酒后駕車

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【題目】1799年,英國化學家漢弗萊·戴維發(fā)現(xiàn)了N2O氣體。在食品行業(yè)中,N2O可用作發(fā)泡 劑和密封劑。

(l) N2是硝酸生產(chǎn)中氨催化氧化的副產(chǎn)物,NH3O2在加熱和催化劑的作用下生成N2O的化學方程式為________

(2)N2O在金粉表面發(fā)生熱分解反應(yīng):2N2O(g)=2N2(g)+O2(g)△H。

已知:2NH3(g)+3N2O(g)=4N2(g)+3H2O(l) △H1=-1010KJ/mol

4NH3(g)+3O2(g) =2N2(g)+6H2O(l) △H2=-1531KJ/mol

△H=__________。

(3)N2OCO是環(huán)境污染性氣體,研究表明,CON2OFe+作用下發(fā)生反應(yīng):N2O(g)+CO(g)CO2(g)N2(g)的能量變化及反應(yīng)歷程如下圖所示,兩步反應(yīng)分別為:反應(yīng)①Fe++N2OFeO+N2;反應(yīng)______________

由圖可知兩步反應(yīng)均為____(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng),由______(填“反應(yīng)或反應(yīng))決定反應(yīng)達到平衡所用時間。

(4)在固定體積的密閉容器中,發(fā)生反應(yīng):N2O(g)+CO(g)CO2(g)+N2(g),改變原料氣配比進行多組實驗(各次實驗的溫度可能相同,也可能不同),測定N2O的平衡轉(zhuǎn)化率。部分實驗結(jié)果如圖所示:

如果要將圖中C點的平衡狀態(tài)改變?yōu)?/span>B點的平衡狀態(tài),應(yīng)采取的措施是:____ ;

圖中C、D兩點對應(yīng)的實驗溫度分別為TCTD,,通過計算判斷TC____TD(填“>”“=”或“<)。

(5)在某溫度下,向1L密閉容器中充入CON2O,發(fā)生反應(yīng):N2O(g)+CO(g)CO2(g)N2(g),隨著反應(yīng)的進行,容器內(nèi)CO的物質(zhì)的量分數(shù)變化如下表所示:

時間/min

0

2

4

6

8

10

物質(zhì)的量分數(shù)

50.0%

40.25%

32.0%

26.2%

24.0%

24.0%

則該溫度下反應(yīng)的平衡常數(shù)K=____

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【題目】化學反應(yīng)A(g)+3B(g)2C(g)+2D(g),在下列四個選項中是不同的情況下測得的不同物質(zhì)的反應(yīng)速率,其中表示該化學反應(yīng)的反應(yīng)速率最慢的是(  )

A.v(A)=0.20 mol·(L·min)-1B.v(B)=0.45 mol·(L·s)-1

C.v(C)=0.30 mol·(L·min)-1D.v(D)=0.35 mol·(L·min)-1

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