- 物质性质的研究
- 共799题
开学初，小源到建设银行营业网点兑换了此前在网上预约的中国高铁纪念币。这枚纪念币由中国人民银行发行，面额10元，每人限兑20枚，且需要提前预约。小源打算与班上同学分享自己的喜悦。他可以向大家这样介绍
①纪念币面额和实际购买力都是由中国人民银行规定的
②纪念币可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能
③纪念币发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间
④纪念币不能与同面额人民币等值流通，必须在规定时间地点使用
正确答案
解析
①错误，国家无权规定纪念币的实际购买力；④错误，纪念币与同面额人民币等值流通，在任何时间地点都可使用；由中国人民银行发行的纪念币属于法定货币，可以直接购买商品，也具有支付手段等货币职能，因其发行量有限，具有一定的收藏价值和升值空间，故②③正确。
知识点
现有aA、bB、cC、dD、eE、gG六种短周期元素，a+b=c，a+c=d，a+d=e，d+e=g，B、C、E、G的单质均有多种同素异形体，请回答下列问题：
Ⅰ．（1）C、D、E元素的第一电离能由大到小的关系为____________。（用相应的元素符号表示）
（2）请比较C2A4、D2A4、G2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序为 ____________________。（用化学式表示）
（3）有某种分子式为C4D4E8的物质（该物质中同种原子的化学环境完全相同，不含碳碳双键）是一种威力极强的炸药，则可推知其结构简式为____________。
Ⅱ．BG是一种耐磨材料，其与金刚石结构相似，右图为其结构中的最小重复单元，它可由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成。
（1）指出B的三溴化物中B的杂化方式为___________；G的三溴化物分子的结构为_________型。
（2）写出合成BG的化学反应方程式为_______________________________。
（3）已知晶体中B与G原子的最近距离为a pm，则该晶体的密度的表达式为__________g/cm3。（不需化简）
正确答案
Ⅰ.（1）N＞O＞C （2分）
（2）N2H4＞P2H4＞C2H4 （2分）
（3）
Ⅱ.（1）sP2 （2分）；三角锥 （1分）。
（2）BBr3＋PBr3＋3H2
（3）
试题分析：由a+b=c，a+c=d，a+d=e，知b、c、d、e间相差a，在短周期内，猜想a=1，且B、C、E、G的单质均有多种同素异形体，则b、c、d、e分别等于5、6、7、8，g=15，对应元素分别是H、B、C、N、O、P，B、C、O、P均有同素异形体。
Ⅰ.（1）N的最外层为半充满状态，第一电离能最大，C、O则按照同周期元素第一电离能的比较即可，则C、N、O的第一电离能由大到小的关系为N＞O＞C
（2）C2A4、D2A4、G2A4三种化合物的化学式为C2H4、N2H4、P2H4，它们均属于分子晶体，但N2H4分子间存在氢键，所以沸点最高，其他两种符合相对分子量越大，分子间作用力越大，沸点越高，所以沸点的高低顺序是N2H4＞P2H4＞C2H4
（3）分子式为C4D4E8的物质的最简式为CNO2, 该物质中同种原子的化学环境完全相同，不含碳碳双键，所以每个碳原子与其他3个碳原子相连，同时与一个硝基相连，其结构简式为
Ⅱ.（1）B的三溴化物的化学式为BBr3,中心原子的价层电子对数是3，所以是sp2杂化，G的三溴化物的化学式为PBr3，中心原子的价层电子对数是4，有1对孤对电子，所以空间构型为三角锥型
（2）根据题目中提供的合成BG的条件，则合成BG的化学反应方程式为BBr3＋PBr3＋3H2
（3）B原子位于P的正四面体的中心，所以B与P的最近距离是正四面体的中心到顶点的距离，设立方体的棱长为b，则
氯化硼(BN)晶体是一种新型无机合成材料。用硼砂(Na2B4O7)和尿素反应可以得到氮化硼：Na2B4O7+ 2CO(NH2)2＝4BN+Na2O +4H2O+2CO2↑，根据要求回答下列问题：
（1）组成反应物的所有元素中，第一电离能最大的是___________________。
（2）尿素分子(
（3）尿素分子一定条件下形成六角形“超分子”（结构如图）。“超分子”中尿素分子间主要通过什么作用力结合。答：________________(填1种)。
（4）图示“超分子”的纵轴方向有一“通道”。直链烷烃分子刚好能进人通道，并形成“超分子”的包台物；支链烷烃因含有测链，空间体积较大而无法进入“通道”。利用这一性质可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离。
①直链烷烃分子能进人通道时，通过什么作用力与“超分子”结合，从而形成 “超分子”包合物?答：___________________。
②下列物质可以通过尿素“超分子”进行分离的是____________。
A．乙烷和丁烷 B．丁烷和异丁烷 C．异戊烷和新戊烷 D氯化钠和氯化钾
（5）BN晶体有a、B两种类型，且a—BN结构与石墨相似、B—BN结构与金刚石相似。
①a一BN晶体中N原子杂化方式是____________________；
②B—BN晶体中，每个硼原予形成________个共价键。这些共价键中，有________个为配位键。
正确答案
（1）N（2分）
（2）1︰7（2分） 6（2分）
（3）氢键（2分）
（4）①范德华力（1分） ②B（1分）
（5）①sp2（1分） ②4 1（各1分，共2分）
试题分析：（1）组成反应物的所有元素Na、B、O、C、N、H，非金属性越强第一电离能越大。但由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态，稳定性强，所以氮元素的第一电离能大于氧元素的，即组成反应物的所有元素中，第一电离能最大的是N。
（2）单键都是
（3）尿素形成的晶体是分子晶体，而氧元素与氮元素均能形成氢键，所以“超分子”中尿素分子间主要通过氢键作用力结合。
（4）①烷烃形成的晶体类型是分子晶体，因此通过分子间作用力即范德华力与“超分子”结合，从而形成 “超分子”包合物。
②关节炎题意可知，可以实现直链烷烃和支链烷烃的分离，而乙烷和丁烷都不带支链，异戊烷和新戊烷均带支链，氯化钠和氯化钾不是烷烃，因此不能实现分离，丁烷和异丁烷分别是直链烷烃和支链烷烃，可以实现分离，答案选B。
（5）①a—BN结构与石墨相似，而石墨是层状结构，碳原子是sp2杂化，所以a一BN晶体中N原子杂化方式是sp2杂化。
②B—BN结构与金刚石相似，金刚石中每个碳原子形成4个共价键，所以B—BN晶体中，每个硼原予也形成4个共价键。由于B原子的最外层电子数是3个，只能形成3个共价键，因此这些共价键中，有1个为配位键。
有A、B、C、D、E、F 6种元素，A是周期表中原子半径最小的元素，B是电负性最大的元素，C的2p轨道中有3个未成对的单电子，F原子核外电子数是B与C核外电子数之和，D是主族元素且与E同周期，E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，D与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示。
请回答下列问题：
（1）E元素原子基态时的电子排布式为________________________________________________________________________。
（2）F的氧化物FO3分子的空间构型为________。
（3）CA3极易溶于水，其原因主要是________________________________________________________________________。
与其最简单分子互为等电子体的阳离子为________。
（4）下列分子结构图中的“
则在以上分子中，中心原子采用sp3杂化形成化学键的是________（填写序号）；在②的分子中有________个σ键和________个π键。
（5）从图中可以看出，D与B形成的离子化合物的化学式为________。
（6）图中，若D与B的离子化合物晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是________________________________________________________________________（写出表达式即可）。
正确答案
（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
（2）平面正三角形
（3）与水分子间形成氢键 H3O＋
（4）①③④ 3 2
（5）CaF2
（6）
由题意可知，A为氢元素，B为氟元素，C为氮元素，F为硫元素；E能形成红色（或砖红色）的E2O和黑色的EO两种氧化物，为铜元素；D是主族元素且与铜元素同周期，并且D与氟元素形成的离子化合物的晶胞中含有8个F原子和8×
现有部分短周期元素的性质或原子结构如下表：
（1）元素X的一种单质在生活中常用作饮水机的消毒剂，该单质的化学式是______，元素Z的离子结构示意图为______．
（2）元素Y与氢元素形成一种离子YH4+，请写出检验溶液中存在该离子的实验操作、现象和结论______．
（3）写出Z元素最高价氧化物对应的水化物与NaOH溶液反应的离子方程式为______．
（4）元素X与元素Y相比，非金属性较强的是______（用元素符号表示），下列表述中能证明这一事实的是______．
a．Y的氢化物可在纯X2中燃烧生成X的氢化物和Y2
b． X的单质比Y的单质更容易与H2 化合
c．X与Y形成的化合物中Y元素呈正价态．
正确答案
短周期元素中，最外层电子数是次外层电子数的3倍，即第一层电子数为2，第二层电子数为6，则X为氧元素；常温下单质为双原子分子，其氢化物水溶液呈碱性，即氢化物为氨气，则Y为氮元素；第三周期元素的简单离子中半径最小，阴离子的半径大于阳离子的半径，金属离子中原子序数越大的半径最小，则Z为铝元素；
（1）因氧元素的单质臭氧具有强氧化性，则可在生活中常用作饮水机的消毒剂，铝离子的质子数为13，核外电子数为10，其结构示意图为
，
故答案为：O3；
；
（2）因铵根离子能与碱反应生成氨气，且氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故答案为：取少量溶液（或待测液）于试管中，滴加适量浓NaOH溶液后加热，将湿润的红色石蕊试纸沾在玻璃棒上靠近试管口部，若试纸变蓝，说明溶液中存在该离子，反之，不存在该离子；
（3）Z元素最高价氧化物对应的水化物，Al（OH）3与NaOH的反应为Al（OH）3+NaOH=NaAlO2+2H2O，离子反应为Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O，
故答案为：Al（OH）3+OH-=AlO2-+2H2O；
（4）因N、O元素处于同周期，同周期随原子序数的增大，非金属在增强，故O元素的非金属强，a中的氧化还原反应可判断氧气的氧化性大于氮气的氧化性，则氧的非金属性大于氮元素的非金属性，b中与氢气的化合的难易程度可知氧的非金属性强，c中氧比氮元素容易得到电子，则氧的非金属强，故答案为：O；a，b，c．
扫码查看完整答案与解析