(14分)随着石油资源的日趋紧张,天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分CH4)为原料经合成气(主要成分CO、H2)制化学品,是目前天然气转

(14分)随着石油资源的日趋紧张,天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分CH4)为原料经合成气(主要成分CO、H2)制化学品,是目前天然气转

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(14分)随着石油资源的日趋紧张,天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分CH4)为原料经合成气(主要成分CO、H2)制化学品,是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气,常因含羰基铁[Fe(CO)5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。
请问答下列问题:
(1)Fe(CO)5中铁的化合价为0,写出铁原子的基态电子排布式         
(2)原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为       (填化学式),CO分子的结构式可表示成      
(3)Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂。据此可判断Fe(CO)5晶体为       晶体。
(4)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有         ,CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高,其主要原因是          
答案
(14分)(1)1s2 2s2 2p6 3s 23p6 3d6 4s2(2分)(2) N2(2分)、CN(2分),C≡O(2分)
(3) 分子晶体(2分)(4) CH4和CH3OH(2分),CH3OH形成分子间氢键(2分)
解析
(1)根据构造原理可知,铁原子的基态电子排布式为1s2 2s2 2p6 3s 23p6 3d6 4s2
(2)应用价电子数和原子数分别都相等的是等电子体,所以与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为N2和CN;由于氮气是直线型结构,所以CO分子的结构式可表示成C≡O。
(3)Fe(CO)5常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂。据此可判断Fe(CO)5晶体应该是分子晶体。
(4)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子是CH4、CH3OH,CO是直线型结构,采用sp杂化。由于CH3OH形成分子间氢键,所以CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高。
举一反三
下列各项中指定的比值是2∶1的是
A.C2H4在氧气中充分燃烧生成的CO2与H2O的物质的量之比
B.K2S溶液中c(K)与c(S2)之比
C.Na2O2晶体中阳离子与阴离子的物质的量之比
D.16O原子的中子数和质量数之比

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(18分)U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题:
(1)V的单质分子的结构式为_______________;XW的电子式为____________
Y元素在周期表中的位置是___________              __
(2)U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是(填序号)             
①原子晶体   ②离子晶体   ③分子晶体   ④金属晶体
(3)U、V、W形成的10电子氢化物中,U、V的氢化物沸点较低的是(写化学式)____________;V、W的氢化物分子结合H能力较强的是(写化学式)______________;U的氢化物的标准燃烧热为-890.31kJ·mol-1,请写出其燃烧的热化学方程式:                             
(4)YW2气体通人BaCl2和HNO3的混合溶液,生成白色沉淀和无色气体VW,有关反应的离子方程式为__________________________________________,由此可知VW和YW2还原性较强的是(写化学式)______________________________
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(10分)能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。
(1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层,写出基态镍原子的核外电子排布式的简化形式                           
(2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能,在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如右图,分子中碳原子轨道的杂化类型为                ;1 mol C60分子中σ键的数目为              

(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等。
①第一电离能:As         Se(填“>”、“<”或“=”)。
②二氧化硒分子的空间构型为           
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(10分)已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素,它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族,D和E属同一周期,又知E是周期表中1~18列中的第7列元素。,D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图。
请回答:
(1)A元素的名称是________;
(2)B的元素符号是________,C的元素符号是________,B与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高,其原因是________________;
(3)E属元素周期表中第________周期,第________族的元素,其元素名称是________,它的+2价离子的电子排布式为________________;
(4)从图中可以看出,D跟B形成的离子化合物的化学式为________;该离子化合物晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是________(只要求列出算式)。
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已知元素A、B、C、D和E的原子序数依次增大。A、B、C、D四种元素核电荷数均小于20,A、B同主族;B、C、D元素的基态原子具有相同的能层数,它们的基态原子中p能级上未成对电子数分别为1、3、1;E是周期表中(除放射性元素外)第一电离能最小的元素。回答下列问题:
(1)写出下列元素的符号:A       、E       
(2)C元素的价电子排布图为:                            ;
该排布遵循的原理主要有:                                        (答完整得分)。
(3)C、D元素形成的化合物主要有:          (填化学式,答完整得分);其中相对分子质量较小的分子为      分子(填“极性”或“非极性”),该分子的空间构型为        ,中心原子的杂化方式是       
(4)化合物BD3的熔点190℃、沸点182.7℃,那么BD3的晶体类型为     ;事实上,在BD3的化合物中往往以B2D6的形式存在,该形式的存在是由于     形成的。(选填“氢键”、“范德华力”、“离子键”、“配位键”)
(5)下图为几种晶胞(或晶胞的1/8)示意图,其中代表两种不同的粒子。E与D形成的化合物的晶胞是下列中的  (填序号),在该晶胞中阳离子的配位数为  
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