- 物质结构元素周期律
- 共75155题
已知A、B、C、D四种短周期元素原子序数依次增大,A与D的原子序数之和等于B
与C的原子序数之和,由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色,B、C、D三种元素位于同一周期,B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为X、Y、Z,且X、Y、Z可两两相互反应生成盐和水,请用相应的化学用语回答下列问题:
(1)D元素原子的结构示意图为________;
(2)X与C元素的最高价氧化物可以发生反应,该反应的离子方程式为________;
(3)A、B、C三种元素的原子半径由小到大的顺序为________;
(4)A与D两元素的气态氢化物之间可以反应生成一种盐,该盐的水溶液呈________(填“酸”、“碱”或“中”)性,该溶液中各离子浓度由小到大的顺序为________。
正确答案
(1)
(2)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(3)r(N)<r(Al)<r(Na)
(4)酸 c(OH-)<c(H+)<c(NH4+)<c(Cl-)
“由D元素组成的单质在通常状况下呈黄绿色”可以推知D为Cl,“B、C、D三种元素位于同一周期”,故B、C也是第三周期元素,又因为B、C、D三种元素的最高价氧化物对应的水化物可“两两相互反应生成盐和水”,故B为Na、C为Al,X、Y、Z分别是氢氧化钠、氢氧化铝、高氯酸;又因为“A与D的原子序数之和等于B与C的原子序数之和”,可以推知A为N。
(2)C元素的最高价氧化物是Al2O3,Al2O3与NaOH反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O。
(3)三种元素中N位于第二周期,原子核外只有两个电子层,其原子半径最小,Na和Al位于第三周期,原子核外有3个电子层,原子半径都比N的原子半径大,但铝原子核内质子数大于钠原子核内质子数,故r(Al)
(4)NH3和HCl反应生成NH4Cl,其是一种强酸弱碱盐,其水溶液因为铵根离子水解而显酸性,该水溶液中各离子浓度由小到大的顺序为c(OH-)<c(H+)<c(NH4+)<c(Cl-)。
如图是元素周期表中截取的一个片段,其中X、Y、Z、W均属于短周期元素。请回答下列问题:
(1)若X单质为空气的主要成分之一,则W原子结构示意图为 。
(2)若Y、W、Z的最高价氧化物对应的水化物依次为一元酸、二元酸、三元酸,这三种酸的正盐的含氧酸根离子中,有两种的电子数相等,则这两种离子的符号是 、 。
(3)若Na与Y和Z的单质分别反应可以生产摩尔质量相同的两种化合物,其中Na与Y形成的化合物的电子式为 ,所含化学键的类型为
(4)Y元素在周期表中可能处于第 纵行(写出所有可能纵行数)。
正确答案
(1) (2)SO42— PO43—
(3)Na+-Na+ 离子键和非极性键
(4)15、16、17
(1)根据元素周期表中的片段可知为二、三周期的右半部分,若X为空气中的主要成分之一,则X为N元素,则W为Ar元素,原子结构示意图为。(2)根据Y、W、Z对应的酸,可判断Y、W、Z分别为N、
P、S,电子数相等的含氧酸根为SO42—、PO43—。(3)Na与Y和Z单质反应生成摩尔质量相同的两种化合物,
符合条件的Y和Z分别是O和S,Y形成的化合物为Na2O2,电子式为Na+Na+,含有离子键和非极性键。(4)根据元素周期表的排列可判断Y可能处于第15、16、17纵行。
下表为元素周期表的一部分,请参照元素①~⑧在表中的位置,用化学用语回答下列问题:
(1)④、⑤、⑥的原子半径由大到小的顺序是_________________________________________。
(2)②、③、⑦的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是________________________________。
(3)①、④、⑤、⑧中的某些元素可形成既含离子键又含极性共价键的化合物,写出其中一种化合物的电子式:___________________________________________________________。
(4)由表中两种元素的原子按1∶1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解,可使用的催化剂为(填序号)________。
a.MnO2 b.FeCl3 c.Na2SO3 d.KMnO4
正确答案
(1)Na>Al>O
(2)HNO3>H2CO3>H2SiO3
(3)Na+或Na+
(4)ab
本题以周期表为题材,考查原子半径比较、酸性强弱、电子式、离子方程式以及盐类水解等知识。(1)⑤⑥位于同一周期,且⑤排在⑥的前面,原子半径较大,而④在上一周期,比⑤、⑥少一个电子层,故半径最小。(2)②⑦位于同一主族,上面的非金属性强,最高价含氧酸酸性强,②③位于同一周期,且③在后,非金属性强,对应的最高价含氧酸酸性强。(3)四种元素分别为氢、氧、钠和氯,离子键显然必须是钠盐,极性共价键则应有两种非金属组成。(4)液态H2O2可以在MnO2、FeCl3等催化剂作用下发生分解反应。
6g某单质X能从盐酸中置换出0.3g H2,同时生成XCl2;另一种元素Y,它的最高价氧化物的化学式为YO3,在Y的氢化物中,Y的质量分数为94.1%。
(1)X、Y两元素的相对原子质量:X ;Y 。
(2)写出Y的另一种常见氧化物与足量X的最高价氧化物对应水化物反应的化学方程式 。
正确答案
(6分)(1)X Ca ;Y S (2)SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O
试题分析:(1)6g某单质X能从盐酸中置换出0.3g H2,同时生成XCl2
这说明6gX在反应中失去
又因为X的化合价是+2价,失去2个电子
所以X的物质的量是0.15mol
则X的相对分子质量是
所以X是Ca元素
Y的最高价氧化物的化学式为YO3
则Y的最高价是+6价,则最低价是-2价
所以根据在Y的氢化物中,Y的质量分数为94.1%可知
Y的相对原子质量是
即Y是S元素。
(2)SO2是酸性氧化物,和氢氧化钙反应的化学方程式是SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O。
点评:该题是中等难度试题的考查,侧重对学生基础知识的巩固和训练,旨在培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力。该题的关键是利用好元素周期律,然后结合题意灵活运用即可。
由短周期元素组成的单质A、B、C和甲、乙、丙、丁四种化合物有下图的转化关系,已知C为密度最小的气体,甲为非电解质。
根据以上转化关系回答下列问题:
(1)写出下列物质的化学式:A B 丁 。
(2)元素A在周期表中的位置是 ,写出甲的一种用 途 。
(3)写出下列变化的方程式:
A与NaOH溶液反应的化学方程式 。
乙与过量CO2反应的离子方程式 。
正确答案
(1)Si(2分) O2(2分) H2SiO3或H4SiO4(2分)
(2)第三周期第ⅣA族(2分) 是玻璃、光导纤维等(2分)
(3) ①Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑(2分)
② SiO32—+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3—(2分)
试题分析:根据题意可知A:SiB:O2、C:H2、甲:SiO2、乙:Na2SiO3、丙:H2O、丁:H2SiO3。
(1)突破口:C为密度最小的气体,知C是H2;甲为非电解质,不能是Al2O3,只能是SiO2;则A为Si、B为O2、 乙是Na2SiO3,通CO2生成丁,丁为H2SiO3。丁失去丙生成甲,丙为H2O。
(2)A为Si,在周期表的第三周期第ⅣA族;用途是做玻璃、光导
下表列出了①~⑨九种元素在周期表中的位置:
请按要求回答下列问题。
(1)元素④的名称是______,元素④在周期表中所处位置____________,从元素原子得失电子的角度看,元素④具有____________(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)按气态氢化物的稳定性由弱到强的顺序排列,⑥④⑦的氢化物稳定性:___________________________________(写氢化物的化学式)。
(3)元素⑦的原子结构示意图是____________。
(4)写出元素⑤形成的单质在氧气中燃烧的化学方程式______________________;这一反应是____________(填“吸热”或“放热”)反应。
(5)用电子式表示①与⑨反应得到的化合物的形成过程___________________________。
正确答案
(1)氧或氧元素 第二周期ⅥA族 氧化性 (2)PH3<H2S<H2O
(3)
(4)2Na+O2Na2O2 放热
(5)
试题分析:元素④是处在第二周期,第ⅥA族,是氧元素。在元素周期表中,同一周期中,从左到右,元素的非金属性越来越强,氧化性越来越强,元素对应的氢化物稳定性也越来越好,而同一主族中,从上到下,元素的非金属性越来越弱,元素对应的氢化物稳定性也越来越差,故稳定性:PH3<H2S<H2O。
(3)元素⑦是硫元素,其原子结构示意图为。
(4)元素⑤处在第三周期第ⅠA,判断为Na,在氧气中燃烧的化学方程式为2Na+O2Na2O2 该反应为放出大量的热量,为放热反应。
(5)首先根据①与⑨在元素周期中的位置快速判断两者分别为H和Cl,两者形成HCl,其电子式形成方程为:
点评:本题综合性较强,涵盖了必修2第一章的全部知知识,但难度不大,侧重对学生基础知识的巩固。
(7分)短周期元素Q、R、T、W在元素周期表中的位置如图所示,其中T所处的周期序数与主族序数相等,请回答下列问题:
(1)T在周期表中的位置 __________,第六周期与R同主族元素的原子序数为 ,该元素为 元素(填“金属”或“非金属”)
(2)元素的非金属性(原子得电子的能力):Q________T(填“强于”或“弱于”)。
(3)W的单质与其最高价氧化物的水化物浓溶液共热能发生反应,生成两种物质,其中一种是气体,反应的化学方程式为______________________________________________。
(4)R有多种氧化物,其中甲的相对分子质量最小。在一定条件下,2 L的甲气体与0.5 L的氧气相混合,若该混合气体被足量的NaOH溶液完全吸收后没有气体残留,所生成的 R的含氧酸盐只有一种,则该含氧酸盐的化学式是____________。
正确答案
(1) 第三周期 IIIA, 83,金属 (2)强于
(3) S+2H2SO4(浓)3SO2↑+2H2O (4) NaNO2
根据元素在周期表中的位置可知T属于第三周期,T所处的周期序数与主族序数相等,所以T是Al,则Q是C,R是N,W是S。
(1)N是第ⅤA,所以第六周期、第ⅤA元素的原子序数是7+8+18+18+32=83,该元素是铅,属于金属元素。
(2)C是非金属,Al是金属,前者的非金属性强于后者。
(3)单质硫的化合价是0价,浓硫酸中硫的化合价是+6价,若二者反应的生成物只有2种,且一种是气体,因为生成物一定有水,则该气体只能是SO2。
(4)N的氧化物中相对分子质量最下的是NO。在反应中NO和O2的物质的量之比是4︰1,根据得失电子守恒可知NO的失去1个电子,化合价由+2价升高到+3价,因此含氧酸盐是NaNO2。
(7分)科学家们发现:具有2、8、20、28、50、82、114、126等数目的质子或中子的原子核具有特别的稳定性,并将这些偶数称为“幻数”,而具有双幻数的、
等尤为稳定。根据此信息回答下列问题:(每空1分)
⑴写出前三种幻数为质子数时的元素原子结构示意图,并标明元素符号: ; ; 。
⑵已知氧有三种同位素,根据上述幻数规律,氧的同位素中原子核最稳定的是 ;
⑶根据现有元素周期律推算,位于元素周期表的第 周期 族,核稳定性
(填“>”、“<”、“=”)。
正确答案
⑴⑵
⑶七、ⅣA、>
前三种幻数为质子数时的元素分别是He、O、Ca,其原子结构示意图分别为。
中的质子数和中子数均是8,所以该同位素最稳定。
的原子序数是114,因为114-2-8-8-18-18-32=28,因此位于第七周期,第七周期如果全部排满可以排32种元素,则最后的元素原子序数是118,位于0族。32和28相差4,所以该元素应该属于第ⅣA。
的中子数和质子数均是偶数,所以具有双幻数,而
的中子数表示偶数,所以前者的稳定性强于后者。
(12分)有A、B、C、D四种元素,A元素形成的-2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个,B 元素的一种氧化物为淡黄色固体,该固体遇到空气能生成A的单质,C为原子核内有12个中子的二价金属,当2 .4克C与足量热水反应时,在标准状况下放出气体2.24L,D的M层上7个电子。(①②③每空1分)
①写出A~D元素符号:A____,B_____,C_____,D_____
②写出A的原子结构示意图: B的离子结构示意图::
D在周期表的位置: C和D所形成的化合物的电子式
③分别写出B 、D的最高价氧化物的水化物的化学式______ ,______
④比较D的气态氢化物与H2S和HF的稳定性:(2分)
正确答案
①A: O B: Na C: Mg D: Cl ② 、
第三周期第ⅦA、
③ NaOH;HClO4 ④ HCl>H2S; HCl
A元素形成的-2价阴离子比氦原子的核外电子数多8个,说明该负2价阴离子是含有10个电子,则A是氧元素。氧化物为淡黄色固体的是过氧化钠,所以B是Na元素。M层上7个电子的元素是氯元素,即D是Cl。氢气是0.1mol,转移电子0.2mol,所以2.4gC的物质的量是0.1mol,因此C的相对原子质量是24,C原子中含有12个中子,所以质子数是24-12=12,即C是镁元素。
(1分)W、X、Y、Z、L、M为元索周期表中原子序数依次增大的短周期元素。
已知:①X的单质在Z2中燃烧可生成XZ和XZ2两种气体;
②L是一种金屑单质,该金属与Z2反应可生成L2Z和L2Z2两种固体;
③M的单质在Z2中燃烧的产物可使品红溶液褪色,加热后恢复原色;
请回答下列问题:
(1) 写出L2Z的电子式________
(2) 写出L2Z2与XZ2气体反应的化学方程式________________________________
(3) X、Y、Z分别与W可形成10电子化合物,这三种化合物中沸点最髙的是(填化学式)________________, W、Y、Z可形成离子化合物W4Y2Z3,其水溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________________, W2Z2与FeSO4混合溶于稀硫酸中,反应的离子方程式为________________________________________;
(4) 在容积为2L的密闭容器中加人0.48mol MZ2和0.22mol Z2, —定温度下反应达到平衡时得到0. 24 mol MZ3,则反应的化学平衡常数K=________,若温度不变,再加人0.50 mol Z2后重新达到平衡,则Z2的转化率________ (填“升高”、“不变”或“降低”),MZ3的体积分数________ (填“增大”、“不变”或“减小”)。
正确答案
(1);(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;(3) H2O;c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);H2O2+2Fe2++ 2H+=2Fe3++2H2O;(4) 20,降低,减小。
本题是元素推断题,考查学生对知识的应用和推断能力,解题的关键是推出各种元素。由“X的单质在Z2中燃烧可生成XZ和XZ2两种气体”可以推出,X是碳元素、Z是氧元素;由“L是一种金屑单质,该金属与Z2反应可生成L2Z和L2Z2两种固体” 可以推出,L是钠元素;由“M的单质在Z2中燃烧的产物可使品红溶液褪色,加热后恢复原色” 可以推出,M是硫元素。(1) L2Z是Na2O,电子式为;(2) Na2O2和CO2反应的方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;(3)由于X、Y、Z分别都能与W可形成10电子化合物,Y的原子序数介于C、O,故W为H,Y为N。氢化物分别是CH4、NH3、H2O,由于后两者分子间可形成氢键,CH4分子间不能形成氢键,这三种化合物中沸点最髙的是H2O;W、Y、Z可形成离子化合物W4Y2Z3是NH4NO3,是一种强酸弱碱盐,NH4+在水中发生水解,溶液呈酸性,NH4+离子浓度减小,水溶液中各离子浓度由大到小的顺序为c(NO3-)>c(NH4+)>c(H+)>c(OH-);H2O2具有氧化性,能将Fe2+氧化为Fe3+,离子方程式为H2O2+2Fe2++ 2H+=2Fe3++2H2O;(4) 0.48molSO2和0.22molO2在2L密闭容器中反应达到平衡得到0.24 mol SO3,平衡时SO2、O2和SO3的浓度分别为0.12mol/L、0.05mol/L、0.12mol/L,则该反应的平衡常数为(0.12mol/L)2/[(0.12mol/L)2×0.05mol/L]=20,SO3的体积分数为0.12/(0.12+0.12+0.05)=0.41,O2转化率为0.06/0.11=6/11;若温度不变,再加人0.50 mol O2后,重新达到平衡,O2的转化率降低,平衡向右移动。
2SO2+ O22SO3
始 量 0.12 0.3 0.12
变 量 2x x 2x
平衡量0.12-2x 0.3-x 0.12+2x,则有(0.12-2x)2/[(0.12+2x)2×(0.3-x)]=20,解得x≈0.025,SO3的体积分数为0.17/(0.24+0.275)=0.33,比0.41小,故SO3的体积分数减小。略
H、D、T三种微粒,它们相互之间关系是 ,
同温同压下,它们单质的密度之比是 ,
在1mol单质中,它们的质子数之比是 ,
在相同状况下,1L单质中,它们的电子数之比是 。
正确答案
互为同位素; 1:2:3; 1:1:1; 1:1:1
试题分析:H、D、T三种原子其质子数相同,均为氢元素;但其中子数不同,因此三者之间的关系为“互为同位素”;
根据公式“”可得,推导公式
,因此在同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,故答案为1:2:3。
H、D、T三种原子均为氢元素,同一种元素,其质子数相同。故其质子数之比为1:1:1 。
相同状态下,体积相等,其物质的量相等,而电子数=质子数,因此其电子数之比为1:1:1 。
点评:本题考查的内容较为综合,但都是基础内容。解题的关键在于理解并掌握相关概念,同时,对课本中所涉及的公式应掌握,尤其是其推导公式。
(12分)下表是周期表中的一部分,根据A~I在周期表中的位置,用元素符号或化学式回答下列问题:
(1)表中元素,化学性质最不活泼的是 ;可用于制半导体材料的元素是_______; 非金属性最强的是 。
(2)最高价氧化物的水化物碱性最强的是 ,该物质的水溶液与C最高价氧化物的水化物反应的离子方程式是
H最高价氧化物的水化物是
(3)由A、K两种元素组成的含10个电子的化合物的结构式是 ,
B的氧化物的电子式是 ,该氧化物属于 晶体。
正确答案
(1)Ar Si F (2)NaOH 略 HClO (3)H-O-H; ; 离子
(1) Ar是惰性气体元素,化学性质最不活泼;Si在周期表中位于金属、非金属的分界线处,既表现金属的性质,又表现非金属的性质,故可用作半导体材料;同周期,由左到右,元素的非金属性逐渐增强,同主族,由上到下,元素的非金属性逐渐减弱,故非金属性最强的是F;
(2)同主族,由上到下,原子的失电子能力逐渐增强,则最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强,同周期,由左到右,原子的失电子能力逐渐减弱,则最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐减弱,则最高价氧化物的水化物碱性最强的是NaOH;Al(OH)3+OH-=[Al(OH)4]-;
(3)水分子中氧原子与每个氢原子间共用1对电子,从而使氢原子达2电子稳定结构,氧原子达8电子稳定结构,故水分子的结构式为 H-O-H;氧化钠的电子式为
由Na+、O2-离子按一定比例组成的晶体,故属离子晶体;
(10分)A、B、C、D、E五种短周期元素,A、B同主族,C、D同周期,B、E同周期。气体A2与气体C2混合后点燃能够发生爆炸,且产物在常温常压下是一种无色无味的液体。B、C、E简单离子的核外电子排布相同。E的最高价氧化物可与B的最高价氧化物的水化物反应生成一种易溶于水的的盐,D能形成自然界硬度最大的单质。请根据上述所提供的信息回答下列问题。
(1)写出A、B两种元素的元素名称:A________、B________;D在周期表中的位置是________;写出D的最高价氧化物的电子式 。
(2)写出由B和C两元素形成的原子个数比为1:1的化合物F的电子式 ,其存在的化学键是 、
(3)写出F和A2C反应的离子方程式:__________________________ __。
(4)用电子式表示B2C形成的过程:_____________________ _________________________。
(5)请写出E的最高价氧化物与B的最高价氧化物的水化物反应的离子反应方程式
正确答案
(1)氢、钠;第二周期IVA族;
(2) 离子键、非极性键
(3) 2Na2O2+H2O=4Na++4OH-+O2↑
(4)
(5)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
考查元素周期表的结构、元素周期律的应用以及原子核外电子的排布规律等。在常温常压下是一种无色无味的液体,说明产物是水,即A和C是H和O。自然界硬度最大的单质是金刚石,则D是C。C、D同周期,因此C是O,则A是H。B、C、E简单离子的核外电子排布相同,则B是Na,E是镁或铝。又因为E的最高价氧化物可与B的最高价氧化物的水化物反应生成一种易溶于水的的盐,所以E是Al。
(10分)Q、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期元素,X、Y是金属元素,Q、W、Z是非金属元素。五种元素核电荷数之和为55,对应原子最外层电子数之和为21。W、Z最外层电子数相同,但Z的核电荷数是W的2倍。
(1)Q在周期表中位于第 周期 族。
(2)X、Y各自的最高价氧化物对应的水化物可以发生反应生成盐和水,请写出该反应的离子方程式: 。
(3)X单质能在W单质中燃烧可生成化合物R,R的电子式 ___,该物质所含有的化学键的类型为 。
(4)Z的氢化物与W的氢化物发生反应生成Z单质和水,写出其化学方程式 。
正确答案
(1) 二 ⅴA (2)Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O;
(3) 离子键,非极性键;(4)H2S + H2O2 =S↓+ 2H2O
试题分析:根据题意可知这几种元素分别是:Q是N;W是O;X是Na;Y是Al;Z是S。(1)N元素在周期表中位于第二周期第ⅴA 族;(2)NaOH与Al(OH)3反应的两种方程式是Al(OH)3+ OH-= AlO2-+ 2H2O;(3)Na在氧气中燃烧生成Na2O2,其电子式是;在该物质含有的化学键是离子键、非极性共价键。(4)H2S有还原性,而 H2O2有氧化性,二者发生氧化还原反应的化学方程式是H2S + H2O2 =S↓+ 2H2O 。
【化学--选修3物质结构与性质】(15分)
铜、铁都是日常生活中常见的金属,它们的单质及其化合物在科学研究和工农业生产中具有广泛用途。
请回答以下问题:
(1)超细铜粉可用作导电材料、催化剂等,其制备方法如下:
①Cu2+的价电子排布图 ; NH4CuSO3中N、O、S三种元素的第一电离能由大到小顺序为_______________________(填元素符号)。
②的空间构型为_____________,
离子中心原子的杂化方式为 。
(2)请写出向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时发生反应的离子方程式: 。
(3)某学生向CuSO4溶液中加入少量氨水生成蓝色沉淀,继续加入过量氨水沉淀溶解,得到深蓝色透明溶液,最后向该溶液中加入一定量乙醇,析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体。
①下列说法正确的是
a.氨气极易溶于水,是因为NH3分子和H2O分子之间形成3种不同的氢键
b.NH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气分子的键角小于水分子的键角
c.Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键
d.Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氮元素
②请解释加入乙醇后析出晶体的原因 .
(4)Cu晶体的堆积方式如图所示,设Cu原子半径为r,
晶体中Cu原子的配位数为_______,晶体的空间利用率
为 ( ,列式并计算结果)。
正确答案
(15分)
(1)①
N>O>S (1分)
②正四面体形(1分)sp3杂化(1分)
(2) 2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-(2分)
(3)① c(1分) ②乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度(2分)
(4)12 (2分)
或
或
( 或 74.8%,列式2分,结果1分,共3分)
试题分析:(1)①Cu2+的价层电子数是9个,所以Cu2+的价电子排布图为;N、O、S三种元素中由于N原子的2p轨道是半充满状态,所以第一电离能最大;同主族元素,随电子层数的增多,第一电离能逐渐减小,所以3种元素的第一电离能由大到小顺序为N>O>S
②SO42-的价层电子对数=4+1/2(6+2-4×2)=4,所以空间构型为正四面体型;SO32-离子的价层电子对数=3+1/2(6+2-3×2)=4,所以中心原子的杂化方式为sp3杂化;
(2)由流程图可知向Cu(NH3)4SO4水溶液中通入SO2时生成白色沉淀,根据所给沉淀的化学式书写离子方程式,所以离子方程式为2Cu(NH3)42++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+6NH4++SO42-;
(3)①a.氨气极易溶于水,是因为NH3分子和H2O分子之间形成2种不同的氢键,N与H,O与H之间,错误;b.NH3分子和H2O分子,分子空间构型不同,氨气是三角锥型,水是角形,氨气分子的键角大于水分子的键角,错误;c. Cu(NH3)4SO4所含有的化学键有离子键、极性共价键和配位键,硫酸根离子与配离子之间是离子键,N与H之间是共价键,氨气与铜离子之间是配位键,正确;d. Cu(NH3)4SO4组成元素中电负性最大的是氧元素,错误,答案选c;
②根据相似相容原理,极性分子易溶于极性溶剂,乙醇分子极性比水分子极性弱,加入乙醇降低溶剂的极性,从而减小溶质的溶解度;
(4)Cu晶体的堆积方式是面心立方最密堆积,所以配位数是12;由图可知,立方体的面的对角线长是4r,所以立方体的棱长a=2r,1个Cu的体积是4/3πr3,晶胞中Cu原子的个数是4个,所以晶体的空间利用率为4×4/3πr3/a3=
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