【題目】已知X、Y、Z都是元素周期表中前四周期的元素，他們的原子序數(shù)依次增大，并且不在同一個(gè)周期。元素X的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子。元素Y基態(tài)原子的最外電子層沒(méi)有空軌道，而且成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍。元素Z基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2。

(1)基態(tài)X原子的核外電子排布圖（軌道表達(dá)式）為_________，X的氫化物在乙醇中的溶解度大于Y的氫化物，其原因是________________________。

(2)X與Y形成的固體YX3中存在(a)所示的三聚分子，該分子中Y原子的雜化軌道類型為_______�；鶓B(tài)Y原子中，核外能級(jí)最高的原子軌道上，具有的電子數(shù)為______。

(3)X與Y還可以形成YX42-離子，YX42-的空間構(gòu)型為_________，寫(xiě)出一種與YX42-互為等電子體的分子的化學(xué)式________。

(4)Z與Y的離子形成化合物晶體的晶胞如圖(b)所示。在晶胞中，Z離子的配位數(shù)為_________，該化合物的化學(xué)式為______。

(5)Z的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Z(NH3)4]Cl2，1mol該配合物中含有鍵的數(shù)目為_______。

【答案】 水分子與乙醇分子之間形成氫鍵 sp3 4 正四面體 CCl4或SiCl4等 4 ZnS 16NA

【解析】

元素X的原子核外有8個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同的電子，則X是8號(hào)O元素；元素Y基態(tài)原子的最外電子層沒(méi)有空軌道，而且成對(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的2倍，則Y是S元素；元素Z基態(tài)原子的內(nèi)層軌道全部排滿電子，且最外層電子數(shù)為2，Z是Zn元素。據(jù)此分析解答。

根據(jù)上述分析可知X是O元素，Y是S元素，Z是Zn元素。

(1)根據(jù)原子構(gòu)造原理，結(jié)合泡利不相容原理和可知基態(tài)O原子的核外電子排布圖為；由于O原子半徑小，元素的非金屬性強(qiáng)，H2O中的共價(jià)鍵的共用電子對(duì)偏向O原子一方，使H幾乎成為裸露的質(zhì)子，因此導(dǎo)致水分子與乙醇分子之間形成氫鍵，增加了分子之間的吸引力，因此水容易溶于乙醇，而H2S分子與乙醇分子之間沒(méi)有氫鍵的存在，在乙醇在溶解度很�。�

(2)S原子與O原子形成三聚分子，每個(gè)S原子與4個(gè)O原子形成共價(jià)鍵，且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知SO3中S原子雜化軌道類型為sp3雜化；基態(tài)Y原子的核外電子排布式是1s22s22p63s23p4，可見(jiàn)其能級(jí)最高的原子軌道是3p軌道，該軌道上具有的電子數(shù)為4個(gè)；

(3)X與Y還可以形成SO42-離子，在SO42-離子中S原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為：4+=4，且不含孤電子對(duì)，根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論可知SO42-離子的空間構(gòu)型為正四面體，根據(jù)等電子體的含義可知與SO42-互為等電子體的分子的化學(xué)式可能為CCl4或SiCl4等；

(4)根據(jù)S與Zn的離子形成化合物晶體的晶胞結(jié)構(gòu)可知：在晶胞中，Z離子的配位數(shù)為4，在一個(gè)晶胞中含有Zn：，含有S原子數(shù)為4，Zn：S=1：1，所以該化合物的化學(xué)式為ZnS；

(5)Zn的氯化物與氨水反應(yīng)可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2中，在一個(gè)配位體中含有3個(gè)σ鍵，四個(gè)配位體共含有4×3=12個(gè)，還有NH3中的N原子與Zn2+形成的四個(gè)配位鍵也屬于σ鍵，因此1個(gè)[Zn(NH3)4]Cl2中含有的σ鍵為12+4=16個(gè)，則1mol該配合物中含有σ鍵的數(shù)目為16NA。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組用下列裝置進(jìn)行乙醇催化氧化的實(shí)驗(yàn)。

（1）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中銅網(wǎng)出現(xiàn)紅色和黑色交替的現(xiàn)象,請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)過(guò)程中總的化學(xué)方程式______________；在不斷鼓入空氣的情況下，熄滅酒精燈，反應(yīng)仍能繼續(xù)進(jìn)行，說(shuō)明該乙醇催化反應(yīng)是_______反應(yīng)。（填“吸熱”或“放熱”）.

（2）甲是熱水浴，乙是冷水浴，但兩個(gè)水浴作用不相同，①甲的作用是___________；②乙的作用是____________________________________。

（3）反應(yīng)進(jìn)行一段時(shí)間后，干燥試管a中能收集到不同的物質(zhì)，它們是________________。

（4）若試管a中收集到的液體用紫色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙顯紅色，說(shuō)明液體中還有___________ 。要除去該物質(zhì)，可先在混合液中加入__________(填寫(xiě)字母),然后再通過(guò)蒸餾即可除去。

A．氯化鈉溶液 B．苯 C．碳酸氫鈉溶液 D．四氯化碳

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】PCl3是磷的常見(jiàn)氯化物，可用于半導(dǎo)體生產(chǎn)的外延、擴(kuò)散工序。有關(guān)物質(zhì)的部分性質(zhì)如下：

熔點(diǎn)/℃

沸點(diǎn)/℃

密度/ g·mL－1

其他

黃磷

44.1

280.5

1.82

2P＋3Cl2(少量) 2PCl3；2P＋5Cl2(過(guò)量) 2PCl5

PCl3

－112

75.5

1.574

遇水生成H3PO3和HCl，遇O2生成POCl3

(一)制備

如圖是實(shí)驗(yàn)室制備PCl3的裝置(部分儀器已省略)。

(1)儀器乙的名稱是________；其中，與自來(lái)水進(jìn)水管連接的接口編號(hào)是________。(填“a”或“b”)

(2)實(shí)驗(yàn)室制備Cl2的離子方程式___________________________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，為減少PCl5的生成，應(yīng)控制____________。

(3)堿石灰的作用：一是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入而使PCl3水解，影響產(chǎn)品的純度；二是_________。

(4)向儀器甲中通入干燥Cl2之前，應(yīng)先通入一段時(shí)間CO2排盡裝置中的空氣，其目的是________。

(二)分析

測(cè)定產(chǎn)品中PCl3純度的方法如下：迅速稱取4.100 g產(chǎn)品，水解完全后配成500 mL溶液，取出25.00 mL加入過(guò)量的0.100 0 mol·L－1 20.00 mL碘溶液，充分反應(yīng)后再用0.100 0 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定過(guò)量的碘，終點(diǎn)時(shí)消耗12.00 mL Na2S2O3溶液。

已知：H3PO3＋H2O＋I2===H3PO4＋2HI；I2＋2Na2S2O3===2NaI＋Na2S4O6；假設(shè)測(cè)定過(guò)程中沒(méi)有其他反應(yīng)。

(5)根據(jù)上述數(shù)據(jù)，該產(chǎn)品中PCl3(相對(duì)分子質(zhì)量為137.5)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。若滴定終點(diǎn)時(shí)俯視讀數(shù)，則PCl3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。

(三)探究

(6)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明PCl3具有還原性：_____________________________________。(限選試劑有：蒸餾水、稀鹽酸、碘水、淀粉)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】合成氨是人類科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上的一項(xiàng)重大突破，2018年是合成氨工業(yè)先驅(qū)哈伯（P·Haber）獲得諾貝爾獎(jiǎng)100周年

(1)合成氨反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)：N2（g）+3H2（g）2NH3（g），已知298K時(shí)：ΔH=-92.2kJ/mol，ΔS=-198.2J/(K·mol)，則根據(jù)正反應(yīng)的焓變和熵變分析，常溫下合成氨反應(yīng)____（填“能”或“不能”）自發(fā)進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)研究表明，在特定條件下，合成氨反應(yīng)的速率與參加反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系式如下，v=kc(N2)c1.5(H2)c-1(NH3)，k為速率常數(shù)，請(qǐng)根據(jù)該關(guān)系式分析，如果想增大合成氨反應(yīng)的速率，從濃度的角度可以采用的措施為________。根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，請(qǐng)?jiān)僬f(shuō)出一項(xiàng)能夠提高合成氨反應(yīng)速率的措施_________。

(2)研究表明，在Fe催化劑作用下合成氨的反應(yīng)歷程為（*表示吸附態(tài)）：

化學(xué)吸附：N2(g)→2N*；H2(g)→2H*;

表面反應(yīng)：N*+H*NH*；NH*+H*NH2*;NH2*+H*NH3*

脫 附：NH3*NH3(g)

其中，N2的吸附分解反應(yīng)速率慢，解決了合成氨的整體反應(yīng)速率。

實(shí)際生產(chǎn)中，合成氨常用工藝條件：Fe作催化劑，控制溫度773K，壓強(qiáng)3.0×107Pa，原料中N2和H2物質(zhì)的量之比為1：2.8。請(qǐng)回答：

①分析說(shuō)明原料中N2過(guò)量的理由____________。

②近年來(lái)，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所陳平研究團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)近二十年的積累，先后在催化劑分解、催化氨合成、化學(xué)鏈合成氨等方面取得重要進(jìn)展。關(guān)于合成氨工藝的下列理解，正確的是______。

A.人們對(duì)合成氨研究的重要目的之一是要實(shí)現(xiàn)氨的低溫高效合成

B.控制溫度（773K）遠(yuǎn)于室溫，是為了保證盡可能高的平衡轉(zhuǎn)化率和快的反應(yīng)速率

C.陳平團(tuán)隊(duì)首次報(bào)道了具有優(yōu)異低溫活性的LiH-3d過(guò)渡金屬這一復(fù)合催化劑體系，它可以大大提高反應(yīng)的平衡轉(zhuǎn)化率

D.N2的吸附分解反應(yīng)活化能高，是合成氨反應(yīng)條件苛刻的重要原因

E.陳平團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了一條基于可再生能源的化學(xué)鏈合成氨工藝流程，可以顯著提高能效

(3)若N2和H2生成NH3的反應(yīng)為：N2(g)+H2(g)NH3(g)，的標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù),其中為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓(1×105Pa)，、和為各組分的平衡分壓，如P(NH3)=x(NH3) P，P為平衡總壓，x(NH3)為平衡系統(tǒng)中NH3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)。

①N2和H2起始物質(zhì)的量之比為1：3，反應(yīng)在恒定溫度和標(biāo)準(zhǔn)壓強(qiáng)下進(jìn)行，NH3的平衡產(chǎn)率為，則_________(用含的最簡(jiǎn)式表示）

②根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)平衡常數(shù)隨溫度T升高而逐漸______（填“增大”或“減小”）。

(4)希臘兩位科學(xué)家曾經(jīng)采用高質(zhì)子導(dǎo)電性的SCY陶瓷（能傳遞H+）為介質(zhì)，用吸附在它內(nèi)外表面上的金屬鈀多晶體薄膜做電極，實(shí)現(xiàn)了常壓、570℃條件下高轉(zhuǎn)化率的電解法合成氨（裝置如圖）。鈀電極A為______極（填“陰”或“陽(yáng)”），該極上的電極反應(yīng)式是___________。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】某中學(xué)化學(xué)興趣小組，將一包白色粉末(NaHCO3和Na2CO3的混合物)進(jìn)行定量分析�，F(xiàn)稱取一份質(zhì)量為27.4 g的樣品，將此樣品加熱灼燒至質(zhì)量不再變化，取出剩余物質(zhì)，冷卻后稱重，質(zhì)量為21.2g。

（1）寫(xiě)出加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。

（2）分別求出該樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量。____、____(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. Na2O2遇到濕潤(rùn)的紫色石蕊試紙后，石蕊試紙最終變成藍(lán)色

B. Na2O2與CO2反應(yīng)生成0.1 mol O2時(shí)轉(zhuǎn)移電子0.4 mol

C. Na2O2投入到CuCl2溶液中有藍(lán)色沉淀及氣泡產(chǎn)生

D. 向飽和燒堿溶液中加入2 g Na2O2，充分反應(yīng)完后，溶液中c(Na＋)不變

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化學(xué)是一門實(shí)用性很強(qiáng)的科學(xué)。根據(jù)題意填空：

(1)古代鍛造刀劍時(shí)，將熾熱的刀劍快速投入水中“淬火”，反應(yīng)為：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2。該反應(yīng)中H2O作__________(填“氧化劑”或“還原劑”)；

(2)某同學(xué)炒菜時(shí)發(fā)現(xiàn)，湯汁濺到液化氣的火焰上時(shí)，火焰呈黃色。據(jù)此他判斷湯汁中含有________(填“鈉”或“鉀”)元素；

(3)海水提鎂的重要步驟之一是用沉淀劑將海水中的Mg2＋沉淀。該沉淀劑是__________(填“生石灰”或“鹽酸”)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】對(duì)于Zn(s)＋H2SO4(aq)===ZnSO4(aq)＋H2(g)　ΔH<0的化學(xué)反應(yīng)下列敘述不正確的是

A. 反應(yīng)過(guò)程中能量關(guān)系可用上圖表示

B. ΔH的值與反應(yīng)方程式的計(jì)量系數(shù)有關(guān)

C. 若將該反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，鋅為負(fù)極

D. 若將其設(shè)計(jì)為原電池，當(dāng)有32.5 g鋅溶解時(shí)，正極放出氣體一定為11.2 L

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】化學(xué)實(shí)驗(yàn)是化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容。根據(jù)你掌握的知識(shí)，完成下面內(nèi)容。

（1）實(shí)驗(yàn)室需要1mol·L-1NaOH溶液245mL，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

①為了配制此溶液應(yīng)選擇____mL的容量瓶，用天平稱取____g NaOH。

②溶解NaOH后的溶液需冷卻到室溫后方能轉(zhuǎn)移入容量瓶中。若趁熱轉(zhuǎn)移會(huì)使溶液的濃度____(填“偏大”或“偏小”，下同)；在洗滌燒杯和玻璃棒的過(guò)程中，每次洗滌液均需注入容量瓶，洗滌液若不轉(zhuǎn)移入容量瓶，會(huì)導(dǎo)致溶液的濃度____。

③當(dāng)溶質(zhì)完全轉(zhuǎn)移至容量瓶后，需要確定溶液的容積，我們稱之為定容。定容時(shí)，先直接加水至刻度下1~2cm處，改用___加水至溶液凹液面與刻度線相切。

（2）選擇下列實(shí)驗(yàn)方法分離物質(zhì)，將分離方法的序號(hào)填在橫線上。

A.萃取分液 B.升華 C.結(jié)晶 D.過(guò)濾 E.蒸餾 F.分液

①分離飽和食鹽水與沙子的混合物____；

②從碘水中提取碘單質(zhì)____；

③分離水和汽油的混合物___；

④分離CCl4（沸點(diǎn)為76.75℃）和甲苯（沸點(diǎn)為110.6℃）的混合物___。

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