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2.A、B、C、D為原子序數依次增大的四種元索,A2-和B+具有相同的電子構型;C、D為同周期元索,C核外電子總數是最外層電子數的3倍;D元素最外層有一個未成對電子.回答下列問題:
(1)單質A有兩種同素異形體,其中沸點高的是O3(填分子式),原因是O3相對分子質量較大,范德華力大;A和B的氫化物所屬的晶體類型分別為分子晶體和離子晶體.
(2)化合物D2A的立體構型為V形,中心原子的價層電子對數為4,單質D與濕潤的Na2CO3反應可制備D2A,其化學方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl).
(3)A和B能夠形成化合物F,其晶胞結構如圖所示(大黑色球為A,小黑色球為B),晶胞參數,a=0.500nm(晶胞邊長),F 的化學式為Na2O:晶胞中A 原子的配位數為8;列式計算晶體F的密度3.30 (g.cm-3).

分析 C核外電子總數是最外層電子數的3倍,應為P元素,C、D為同周期元素,則應為第三周期元素,D元素最外層有一個未成對電子,應為Cl元素,A2-和B+具有相同的電子構型,結合原子序數關系可知A為O元素,B為Na元素.
(1)A為O元素,有O2、O3兩種同素異形體,均屬于分子晶體,相對原子質量越大,沸點越高;
A、B的氫化物分別為H2O、NaH,前者為分子晶體、后者為離子晶體;
(2)化合物D2A為Cl2O,計算O原子孤電子對數,價層電子對數=δ鍵數目+孤電子對數,進而確定空間構型;氯氣與濕潤的Na2CO3反應得到Cl2O,由電子轉移守恒可知,先得到HCl生成,HCl再與碳酸鈉反應;
(3)A和B能夠形成化合物F為離子化合物,陰離子位于晶胞的定點和面心,陽離子位于晶胞的體心,則Na的個數為8,O的個數為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,N(Na):N(O)=2:1,則形成的化合物為Na2O,由晶胞結構可知B原子配位數為4,結合化學式可以計算A原子配位數,計算質量和體積,可計算密度.

解答 解:C核外電子總數是最外層電子數的3倍,應為P元素,C、D為同周期元素,則應為第三周期元素,D元素最外層有一個未成對電子,應為Cl元素,A2-和B+具有相同的電子構型,結合原子序數關系可知A為O元素,B為Na元素.
(1)A為O元素,有O2、O3兩種同素異形體,二者對應的晶體都為分子晶體,因O3相對原子質量較大,則范德華力較大,沸點較高,A的氫化物為H2O,屬于分子晶體,B的氫化物為NaH,屬于離子晶體,
故答案為:O3;O3相對原子質量較大,范德華力較大;分子晶體;離子晶體
(2)化合物D2A為Cl2O,O為中心原子,形成2個δ鍵,孤電子對數為$\frac{6-1×2}{2}$=2,則中心原子的價層電子對數為4,立體構型為V形,
氯氣與濕潤的Na2CO3反應得到Cl2O,由電子轉移守恒可知,先得到HCl生成,HCl再與碳酸鈉反應,反應的方程式為:2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl),
故答案為:V形;4;2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl(或2Cl2+Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl);
(3)A和B能夠形成化合物F為離子化合物,陰離子位于晶胞的定點和面心,陽離子位于晶胞的體心,則Na的個數為8,O的個數為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,N(Na):N(O)=2:1,則形成的化合物為Na2O;
由晶胞結構可知B(O)原子配位數為4,結合化學式可知A(Na)原子配位數為4×2=8;
晶胞的質量為$\frac{4×62g/mol}{6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$,晶胞的體積為(0.5×10-7)cm3,則晶體F的密度為$\frac{4×62g/mol}{6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$÷(0.5×10-7)cm3=3.30g•cm-3,
故答案為:Na2O;8;3.30.

點評 本題是對物質結構與性質的考查,涉及沸點比較、空間構型判斷、化學方程式書寫、晶胞計算等,側重考查學生的分析能力、計算能力,難度中等.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:填空題

6.0.5NA個NH3的物質的量是0.5mol,質量是8.5g,其中H是1.5mol,質量是1.5g.

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科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.某校課外探究小組欲在實驗室條件下制取少量純凈的無水氯化鋁.查閱到以下資料:無水氯化鋁是白色晶體,易吸收水分,常壓下在177.8℃升華,遇潮濕空氣即產生大量白霧.用于有機合成和石油工業(yè)的催化劑,以及用于處理潤滑油等.他們設計了以下裝置(圖1),請結合題意回答問題:

(1)A裝置中發(fā)生反應的化學方程式為:MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O.
(2)裝置B的作用是除去Cl2中混有的HCl氣體.
(3)請給標記為F的實線方框選擇合適的裝置(圖2)III.
(4)AlCl3遇潮濕空氣即產生大量白霧的原因是AlCl3遇水水解,Al3++3H2O?Al(OH)3+3H+,產生的氯化氫氣體在空氣中形成酸霧(結合離子方程式說明).
(5)制備反應會因鹽酸濃度下降而停止,為測定反應殘余液中鹽酸的濃度,該小組同學提出酸堿中和滴定法測定方案.方案如下:首先準確量取殘余清液稀釋一定的倍數后作為試樣,平行做了4次滴定.實驗中所用NaOH溶液濃度為0.2000mol•L-1,以下是實驗記錄與數據處理.
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V( 樣品 )20.0020.0020.0020.00
V(NaOH)(初讀數)0.000.500.701.00
V(NaOH)(終讀數)22.6022.2522.0523.00
①經計算,該次滴定測的試樣中鹽酸濃度為0.2200mol•L-1
②在本實驗的滴定過程中,下列操作會使實驗結果偏小的是df(填寫序號).
a.開始滴定時滴定管尖嘴處留有氣泡,滴定結束氣泡消失
b.未用標準NaOH溶液潤洗滴定管
c.錐形瓶中加入待測鹽酸后,再加少量水
d.錐形瓶在滴定時劇烈搖動.有少量液體濺出
e.滴定前錐形瓶用待測鹽酸潤洗
f.觀察讀數時,滴定前仰視,滴定后俯視
(6)工業(yè)上常見的制備方法有四種:
a.由金屬鋁和氯氣制。2Al+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3
b.由無水氯化氫氣體與熔融金屬鋁制取:2Al+6HCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3+3H2
c.用碳氯化法制。篈l2O3+3C+3Cl2  $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AlCl3+3CO
d.用氧化鋁和四氯化碳反應制。篈l2O3+3CCl4═2AlCl3+3COCl2↑(光氣,一種無色劇毒氣體)
則有關以上四種方法的敘述正確的是CD
A.在四個反應中AlCl3均為氧化產物
B.反應b可以改寫成離子方程式2Al+6H+═2Al3++3H2
C.反應c中每產生2mol AlCl3時轉移電子數為6NA(NA代表阿伏加德羅常數的值)
D.反應c、d容易造成大氣污染.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

10.天然維生素P(結構如圖,分子結構中R為飽和烴基)存在于槐樹花蕾中,它是一種營養(yǎng)增補劑,關于維生素P的敘述正確的是(  )
A.可與溴水反應,且1 mol該物質與足量溴水反應消耗6 mol Br2
B.可與NaOH溶液反應,1 mol該物質可與5 mol  NaOH反應
C.一定條件下1 mol該物質可與H2加成,耗H2最大量為6 mol
D.維生素P能發(fā)生水解反應

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

17.分子式為C5H10O2的有機物在酸性條件下可水解為酸和醇,若不考慮立體異構,這些醇和酸重新組合可形成的酯共有( 。
A.15種B.28種C.32種D.40種

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7.NA代表阿伏加德羅常數.下列有關NA的敘述中,正確的是( 。
A.在鈉與氯氣的反應中,1mol鈉失去電子的數目為2NA
B.14g氮氣所含的氮原子數為NA
C.標準狀況下,22.4 L水所含的水分子數為NA
D.1mol任何物質所含的分子數均為NA

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.某小組在某溫度下測定溶液的pH時發(fā)現,0.01mol/L的NaOH溶液中,c(H+)•c(OH-)=10-12(mol•L-12,則該小組在該溫度下測得0.1mol•L的NaOH溶液pH值應為( 。
A.13B.13C.11D.10

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11.設NA為阿伏伽德羅常數的值.下列說法正確的是( 。
A.常溫下,1.6g由氧氣和臭氧組成的混合物中含有氧原子的數目為0.1NA
B.標準狀況下,22.4 L己烷中共價鍵數目為19NA
C.1mol羥基與1mol氫氧根離子所含電子數均為9 NA
D.在過氧化鈉與水的反應中,每生成0.1mol氧氣,轉移電子的數目為0.4NA

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12.向體積為0.5L的AlCl3溶液中逐漸加入某濃度的NaOH溶液,得到的沉淀隨NaOH溶液體積的變化如圖所示.下列結果不正確的是(  )
A.反應過程中,沉淀最多時的質量為78g
B.反應過程中,Al3+離子有$\frac{1}{3}$轉化為Al(OH)3沉淀,則加入的NaOH溶液的體積可能為3.5L
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D.當V(NaOH)=4.0 L時,得到的溶液中Na+、Cl-濃度一定不相等

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