14.已知A、B、C、D、E都是周期表中的前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E.其中B、D、E原子最外層電子層的P能級(軌道)上的電子處于半充滿狀態(tài).通常情況下,A的一種氧化物分子為非極性分子,其晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示.原子序數(shù)為31的元素鎵(Ga)與元素B形成的一種化合物是繼以C單質(zhì)為代表的第一類半導(dǎo)體材料和GaE為代表的第二代半導(dǎo)體材料之后,在近10年迅速發(fā)展起來的第三代新型半導(dǎo)體材料.
試回答下列問題:
(1)基態(tài)Ga原子的核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p1
(2)A、B、C的第一電離能由大到小的順序:N>C>Si(用元素符號表示).
(3)B元素的單質(zhì)分子中有2個(gè)π鍵,與其互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式可能為CO或CN-(任寫一種).
(4)上述A的氧化物分子中心原子采取sp雜化,其晶胞中微粒間的作用力為分子間作用力.
(5)EH3分子的空間構(gòu)型為三角錐形,其沸點(diǎn)與BH3相比低(填“高”或“低”),原因
是NH3分子之間存在氫鍵
(6)向CuSO4溶液中逐滴加入BH3的水溶液,先生成藍(lán)色沉淀,后沉淀逐漸溶解得到深藍(lán)色的透明溶液.請寫出沉淀溶解的離子方程式Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O.

分析 A、B、C、D、E都是周期表中的前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E.其中B、D、E原子最外層電子層的P能級(軌道)上的電子處于半充滿狀態(tài),外圍電子排布式為ns2np3,則B為N元素、D為P元素、E為As;通常情況下,A的一種氧化物分子為非極性分子,由其晶胞結(jié)構(gòu)可知為CO2,A為碳元素;原子序數(shù)為31的元素鎵(Ga)與元素B形成的一種化合物是繼以C單質(zhì)為代表的第一類半導(dǎo)體材料和GaE為代表的第二代半導(dǎo)體材料之后,可推知C為Si.

解答 解:A、B、C、D、E都是周期表中的前四周期的元素,它們的核電荷數(shù)A<B<C<D<E.其中B、D、E原子最外層電子層的P能級(軌道)上的電子處于半充滿狀態(tài),外圍電子排布式為ns2np3,則B為N元素、D為P元素、E為As;通常情況下,A的一種氧化物分子為非極性分子,由其晶胞結(jié)構(gòu)可知為CO2,A為碳元素;原子序數(shù)為31的元素鎵(Ga)與元素B形成的一種化合物是繼以C單質(zhì)為代表的第一類半導(dǎo)體材料和GaE為代表的第二代半導(dǎo)體材料之后,可推知C為Si.
(1)Ga與Al同主族相鄰,Ga原子核外電子數(shù)為13+18=31,核外電子排布式為:1s22s22p63s23p63d104s24p1,故答案為:1s22s22p63s23p63d104s24p1
(2)同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能呈增大趨勢,但N元素原子2p能級為半滿穩(wěn)定狀態(tài),能量較低,第一電離能高于同周期相鄰元素的,同主族自上而下第一電離能增大,故第一電離能:N>C>Si,
故答案為:N>C>Si;
(3)B元素為N2,結(jié)構(gòu)式為N≡N,分子中有2個(gè)π鍵,與其互為等電子體的物質(zhì)的化學(xué)式可能為CO或CN-,
故答案為:2;CO或CN-;
(4)上述A的氧化物為CO2,為直線形結(jié)構(gòu),分子中C原子采取sp雜化,屬于分子晶體,其晶胞中微粒間的作用力為分子間作用力,
故答案為:sp;分子間作用力;
(5)AsH3分子與NH3分子構(gòu)型相似,為三角錐形結(jié)構(gòu),由于NH3分子之間存在氫鍵,故AsH3的沸點(diǎn)比NH3的低,
故答案為:三角錐形;低;NH3分子之間存在氫鍵;
(6)向CuSO4溶液中逐滴加入NH3的水溶液,先生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,后沉淀逐漸溶解得到深藍(lán)色的透明溶液,生成[Cu(NH34]2+,沉淀溶解的離子方程式:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O,
故答案為:Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH34]2++2OH-+4H2O.

點(diǎn)評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查,涉及結(jié)構(gòu)性質(zhì)物質(zhì)關(guān)系、核外電子排布、電離能、化學(xué)鍵、等電子體、空間構(gòu)型與雜化方式判斷、氫鍵、配合物等,是對學(xué)生綜合能力的考查,需要學(xué)生具備知識的基礎(chǔ).

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:填空題

12.如下表是元素周期表中的前四周期,①~⑨為相應(yīng)的元素,請從中選擇合適的元素回答問題
 ①  
    ② ③ ④ ⑤ ⑥ 
        
        ⑦   ⑧ ⑨      
(1)根據(jù)元素原子的外圍電子排布特征,元素周期表可劃分為五個(gè)區(qū)域,①元素位于周期表的s區(qū).
(2)②、⑥兩元素形成的化合物的空間構(gòu)型為平面正三角形,其中心原子的雜化類型為sp2
(3)寫出元素⑧基態(tài)原子的電子排布式1s22s22p63s23p63d104s1
(4)比較:第一電離能:③<④,電負(fù)性:④<⑤(填“>”或“<”或“=”).
(5)元素⑦與CO可形成的X(CO)5型化合物,該化合物常溫下呈液態(tài),熔點(diǎn)為-20.5℃,沸點(diǎn)為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷該化合物晶體屬于分子晶體(填晶體類型).
(6)元素⑨的離子的氫氧化物不溶于水,但可溶于氨水中,該離子與NH3間結(jié)合的作用力為配位鍵.
(7)金屬⑦的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式,晶胞分別如圖所示.則面心立方晶胞和體心立方晶胞中實(shí)際含有的原子個(gè)數(shù)之比為2:1.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

13.某興趣小組對銅與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的黑色沉淀(可能含有CuO、CuS、Cu2S,其中CuS和 Cu2S不溶于稀鹽酸、稀硫酸)進(jìn)行探究,實(shí)驗(yàn)步驟如下:
Ⅰ.將光亮銅絲插人濃硫酸,加熱;
Ⅱ.待產(chǎn)生大量黑色沉淀和氣體時(shí),抽出銅絲,停止加熱;
Ⅲ.冷卻后,從反應(yīng)后的混合物中分離出黑色沉淀,洗凈、干燥備用.
回答下列問題:
(1)步驟Ⅱ產(chǎn)生氣體的化學(xué)式為SO2
(2)向含微量 Cu2+試液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,能產(chǎn)生紅褐色沉淀.現(xiàn)將少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振蕩以后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未見紅褐色沉淀,由此所得結(jié)論是黑色沉淀中不含有CuO.
(3)為證明黑色沉淀含有銅的硫化物,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
裝置現(xiàn)象結(jié)論及解釋
①A試管中黑色沉淀逐漸溶解
②A試管上方出現(xiàn)紅棕色氣體
③B試管中出現(xiàn)白色沉淀
a.現(xiàn)象②說明褐色沉淀具有
還原性性.
b.試管B中產(chǎn)生白色沉淀的總反應(yīng)的離子方程式為
NO2+SO2+Ba2++H2O═BaSO4↓+NO↑+2H+
(4)CuS固體能溶于熱的濃硫酸,請用有關(guān)平衡移動(dòng)原理加以解釋:CuS存在溶解平衡CuS(s)?Cu2+(aq)+S2-(aq),熱的濃硫酸將S2-氧化,使S2-濃度減小,促進(jìn)上述平衡向正向移動(dòng),使CuS溶解.
(5)為測定黑色沉淀中Cu2S 的百分含量,取0.2g 步驟Ⅰ所得黑色沉淀,在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO4溶液處理,發(fā)生反應(yīng)如下:
8MnO4-+5Cu2S+44H+═10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4-+5CuS+28H+═5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反應(yīng)后煮沸溶液,趕盡SO2,過量的高錳酸鉀溶液恰好與35.0mL 0.1mol/L (NH42Fe(SO42 溶液反應(yīng)完全.則混合物中Cu2S 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

2.短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如圖所示,B、D最外層電子數(shù)之和為12,二者可形成DB2、DB3兩種分子,DB2具有漂白性.
AB
CD
回答下列問題:
(1)A位于元素周期表二周期,VA族,其氫化物的分子式是NH3
(2)下列敘述中,正確的是a(填字母).
a.穩(wěn)定性:A的氫化物>C的氫化物       b.還原性:B2->D2-
c.酸性:H4CO4>H2DO4                  d.最高化合價(jià)值:D=B>A>C
(3)DB2通過下列工藝流程可制化工業(yè)原料H2DB4和清潔能源H2

①原電池中DB2參與反應(yīng)的電極為負(fù)極,寫出電極反應(yīng)式SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-;若有5mol DB2參加反應(yīng)(假若反應(yīng)物無損耗),則生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下112L H2
②為檢驗(yàn)分離器的分離效果,取分離后的H2DB4溶液于試管,向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反應(yīng),若觀察到無淡黃色沉淀產(chǎn)生,最終生成白色沉淀,證明分離效果較好.
③將該工藝流程用總反應(yīng)的化學(xué)方程式表示為:SO2+2H2O=H2SO4+H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.下列物質(zhì)中標(biāo)“•”號的原子為sp3雜化的是( 。
A.$\underset{\stackrel{\;}{C}}{•}$H2OB.$\underset{\stackrel{\;}{N}}{•}$2H4C.$\underset{\stackrel{\;}{B}}{•}$F3D.$\underset{\stackrel{\;}{C}}{•}$2H4

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

19.已知X、Y、Z、J、Q五種短周期主族元素,原子序數(shù)依次增大,元素Z在地殼中含量最高,J元素的焰色反應(yīng)呈黃色,Q的最外層電子數(shù)與其電子總數(shù)比為3:8,X能與J形成離子化合物,且J+的半徑大于X-的半徑,Y2是空氣主要成分之一.請回答:
(1)Q元素在周期表中的位置第三周期ⅥA族;X與J形成的離子化合物的電子式為
(2)元素的非金屬性Z>Q(填“>”或“<”),下列各項(xiàng)中,不能說明這一結(jié)論的事實(shí)有C(填序號)
A.Q的氫化物的水溶液在空氣中會變渾濁   B.Z與Q形成的化合物中元素的化合價(jià)
C.Z和Q的單質(zhì)的狀態(tài)                  D.Z和Q在周期表中的位置
(3)X與Y可形成陽離子A,檢驗(yàn)A離子的方法是取溶液少許于試管中,向溶液中加入濃氫氧化鈉溶液,加熱,用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)生成的氣體,若試紙變藍(lán)證明原溶液含有NH4+離子
(4)Y的氣態(tài)氫化物與Z的單質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式為4NH3+5O2 $\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O
(5)J與Q的單質(zhì)可形成如圖所示原電池(工作溫度為320℃),該原電池的負(fù)極反應(yīng)為Na-e-=Na+,其中M是Na2O和Al2O3的混合物,則M的兩個(gè)作用為隔離正負(fù)極,傳導(dǎo)鈉離子
(6)常溫下向1000mL 0.2mol/L的Q的氣態(tài)氫化物水溶液中加入1.15g的J的單質(zhì),反應(yīng)后溶液中由水電離的氫離子濃度為1×10-9,則溶液中各微粒的濃度順序?yàn)椋ㄓ纱蟮叫,不包括水分子和氫氧根離子)c(H2S)>c(HS-)>c(Na+)>c(H+)>c(S2-).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.科學(xué)家預(yù)言,燃料電池將是21世紀(jì)獲得電能的重要途徑.近幾年開發(fā)的甲醇燃料電池是采用鉑作電極催化劑,電池中的質(zhì)子交換膜只允許質(zhì)子和水分子通過.其工作原理的示意圖如圖所示:
請回答下列問題:
(1)Pt(a)電極發(fā)生氧化反應(yīng)(填“氧化”或“還原”),電極反應(yīng)式為CH3OH+H2O-6e-═CO2+6H+
(2)如果該電池工作時(shí)電路中通過2mol電子,則消耗的CH3OH有$\frac{1}{3}$mol.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.Cl2制成漂粉精的主要目的是( 。
A.使它轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定物質(zhì),便于保存和運(yùn)輸
B.增強(qiáng)漂白和消毒作用
C.使轉(zhuǎn)化為較易溶于水的物質(zhì)
D.增加氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù),有利于漂白、消毒

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

4.下列事實(shí)能證明苯分子中碳和碳之間的化學(xué)鍵是一種介于單鍵與雙鍵之間的獨(dú)特的鍵的是( 。
A.鄰-二溴苯只有一種
B.苯分子中所有原子在同一平面上
C.二甲苯?jīng)]有同分異構(gòu)體
D.苯既能發(fā)生加成反應(yīng)也能發(fā)生取代反應(yīng)

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