a
【解析】
(1)元素的非金属性越强,电负性数值越大,H、C、Br的电负性由大到小的顺序为Br>C>H;溴
5.周期表前四周期的元素a、b、c、d、e,原子序数依次增大,a和b是组成物质种类最多的元素,c是地壳中含量最多的元素,d与b同族,e2+离子的3d轨道中有9个电子。
回答下列问题:
(1)c、d两种元素形成的化合物统称硅石,可通过______________方法区分其结晶形和无定形的两种存在形态,c的电子排布图为_______________________。
(2)A和B是生活中两种常见的有机物,A能与CaCO3反应,可用于厨房除水垢;B分子中的碳原子数目与A中相同,可发生银镜反应。
A中存在化学键的类型是______;
A.离子键B.极性键C.非极性键D.σ键E.π键
B分子官能团中碳原子的轨道杂化类型是____。
(3)用“>”或“<”填空:
第一电离能
熔点
b___d
dc2晶体___d晶体
(4)c与e两种元素可形成一种半导体材料,化学式为e2c,在其立方晶胞内部有四个c原子,其余c原子位于面心和顶点,则该晶胞中有____个e原子,e元素位于元素周期表的_______区。
(5)向e2+硫酸盐的水溶液中加入过量的氨水,可得到深蓝色透明溶液,加入乙醇可析出深蓝色晶体,请书写析出晶体的离子方程式___________________。
(6)e单质为面心立方晶体,其原子半径为rcm,其晶胞棱长为anm,则e单质的密度为__________g·cm-3,其空间利用率的计算式为_______________________。
【答案】X-射线衍射实验
BCDEsp2>>16ds[Cu(NH3)4]2++SO42-+H2O=[Cu(NH3)4]SO4·H2O↓p=
×100%
6.
(1)写出镍原子的电子排布式_____________。
(2)丙酮(
)分子中2号碳原子的杂化方式为__________;与CS2互为等电子体的阴离子是__________(写一种)。
(3)含0.1mol[Cr(H2O)Cl]Cl2·H2O的水溶液与足量硝酸银溶液反应生成_______molAgCl沉淀。
(4)H2O分子的键角比H2S分子的键角大,原因是_______。
(5)N,P属于同族元素,但是它们的简单氢化物NH3,PH3在水中溶解度差异很大,其原因是_________
(6)由铜与氯形成的一种化合物的晶胞结构如图所示(黑点代表铜原子)。
①该晶体的化学式为_______。
②将晶胞内的4个黑点相互连接所形成的立体构型是_______。
③晶体中与一个氯原子距离最近的氯原子有_______个。
④已知该晶体的密度为ρg.cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体中铜原子和氯原子之间的最短距离为_______pm(列出计算式即可)。
【答案】1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2sp2杂化SCN-(或OCN-、CNO-、N3-等)0.2氧的原子半径比硫小,电负性比硫大,水分子中成键电子对更靠近中心原子,相互排斥作用大,键角大NH3分子能和水分子之间形成氢键CuCl正四面体形12
面心的Cl原子间的距离应为
a,由余弦定理,cosθ=
解得x=
a,由于a=
cm,所以x=
pm。
7.[选修3:
物质结构与性质]东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。
回答下列问题:
(1)镍元素基态原子的电子排布式为______3d能级上的未成对电子数为_______。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4蓝色溶液。
氨的沸点______(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是_________________
氨是______分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为______。
(3)单质铜及镍都是由______键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为ICu=1958kJ·mol–1、INi=1753kJ·mol-1,ICu>INi的原因是_______________________________。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
【答案】1s22s22p63s23p63d84s2(或[Ar]3d84s2)2高于氨气分子间可形成氢键极性sp3金属铜失去的是全充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子3∶1
充满的3d10电子,镍失去的是4s1电子;
(4)①根据均摊法计算,晶胞中铜原子个数为6×1/2=3,镍原子的个数为8×1/8=1,则铜和镍的数量比为3:
1;故答案为:
3:
1。
8.磷的单质和化合物在科研与生产中有许多重要用途。
请回答下列问题:
(1)白磷是磷的一种单质,其分子结构如图所示,则一个分子中有____对成键电子对和____对孤电子对。
(2)N和P都有+5价,PCl5能形成离子型晶体,晶格中含有[PCl4]+和[PCl6]-,则[PCl4]+空间构型为_______。
但NCl5不存在,其原因是________________________;
(3)电负性比较:
P_____S(填“>”“=”“<”);而P的第一电离能比S大的原因是______。
(4)复杂磷酸盐有直链多磷酸盐(如图b)和环状偏磷酸盐(如图c)。
其酸根阴离子都是由磷氧四面体(图a)通过共用氧原子连接而成。
直链多磷酸盐的酸根离子(图b)中,磷原子和氧原子的原子个数比为n:
_______;含3个磷原子的环状偏磷酸盐的酸根离子(图c)的化学式为________。
(5)磷化镓(GaP)材料是研制微电子器件、光电子器件的新型半导体材料。
GaP的晶体结构是闪锌矿型结构(如图所示),晶胞参数apm。
①与Ga紧邻的P个数为________。
②GaP晶体的密度为(列出计算式)______g·cm-3(NA为阿伏加德罗常数)。
【答案】64正四面体形N原子最外层没有d轨道
9.锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。
回答下列问题:
(1)基态Ge原子的核外电子排布式为[Ar]________,有________个未成对电子。
(2)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、叁键,但Ge原子之间难以形成双键或叁键。
从原子结构角度分析,原因是_______________。
(3)比较下列锗卤化物的熔点和沸点,分析其变化规律及原因_________________________________。
(4)光催化还原CO2制备CH4反应中,带状纳米Zn2GeO4是该反应的良好催化剂。
Zn、Ge、O电负性由大至小的顺序是________________。
(5)Ge单晶具有金刚石型结构,其中Ge原子的杂化方式为_______,微粒之间存在的作用力是________。
(6)晶胞有两个基本要素:
①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置,下图为Ge单晶的晶胞,其中原子坐标参数A为(0,0,0);B为(
,0,
);C为(
,
,0)。
则D原子的坐标参数为________。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状,已知Ge单晶的晶胞参数a=565.76pm,其密度为________g·cm-3(列出计算式即可)。
【答案】3d104s24p22Ge原子半径大,原子间形成的σ单键较长,pp轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成π键GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸点依次增高。
原因是分子结构相似,相对分子质量依次增大,分子间相互作用力逐渐增强O>Ge>Znsp3共价键(
,
,
)
),故答案为:
(
,
,
);②由锗单晶的晶胞结构示意图,可知该晶胞中位于顶点的有8个原子,位于面心的有6个原子,位于内部的有4个原子,则一个晶胞中所含有的锗原子个数为8×
+6×
+4=8,再由晶胞参数可知该晶胞的边长为565.76pm的正方体,则其密度为:
,故答案为:
。
10.过渡元素铁可形成多种配合物,如:
[Fe(CN)6]4-、Fe(SCN)3等。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为______。
(2)科学研究表明用TiO2作光催化剂可将废水中CN-转化为OCN-、并最终氧化为N2、CO2。
OCN-中三种元素的电负性由大到小的顺序为_______。
(3)与CN-互为等电子体的一种分子为______(填化学式);1molFe(CN)63-中含有σ键的数目为______。
(4)铁的另一种配合物Fe(CO)5熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于CCl4,据此可以判断Fe(CO)5晶体属于_______(填晶体类型)。
(5)铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构,其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成。
已知小立方体如图所示。
该合金的化学式为_______。
【答案】[Ar]3d6O>N>CCO或N2126.021023个或12mol分子晶体AlFe3
11.已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数A<B<C<D<E<F。
其中A原子核外有三个未成对电子;化合物B2E为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的晶体类型在同周期的单质中没有相同的;F原子最外层电子数与B的相同,其余各层均充满电子。
请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示):
(1)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为________(用元素符号表示)。
(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点________(填“高”或“低”),理由是____________________。
(3)A的氢化物分子中的中心原子采取________杂化,E的低价氧化物分子的空间构型是________。
(4)F的核外电子排布式是________,F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子的化学式为____________,颜色为____________。
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示(其中A显-3价),则其化学式为________(每个球均表示1个原子)。
(6)A、C形成的化合物具有高沸点和高硬度,是一种新型无机非金属材料,则其化学式为________,其晶体中所含的化学键类型为________。
【答案】Na<Al<Si<N高NaCl为离子晶体,而SiCl4为分子晶体sp3V形1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1[Cu(NH3)4]2+深蓝色Cu3NAlN共价键
12.A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。
A的核外电子总数与其周期数相同;B的价电子排布式为nsnnpn+2;C、D为同周期元素,C是同周期元素中离子半径最小的元素,D元素最外层有一个未成对电子;E位于元素周期表的第四周期第IVB族,常用加热ED4溶液的方法制备纳米材料。
回答下列问题,
(1)D原子的价电子排布图为___________,E原子核外有_____个未成对电子,五种元素中电负性最大的是___________(填元素符号)。
(2)化合物D2B的中心原子的杂化方式为______________,分子的立体构型为_____________。
(3)由A、B、D三种元素所形成的一系列化合物中氧化性最强的是_______(填化学式,下同),酸性最强的是_________________。
(4)C与D能形成化合物Q。
在1.01×105Pa、T1℃时,气体摩尔体积为53.4L/mol,实验测得Q的气态密度为5.00g/L,则此时Q的化学式为____________________。
(5)E单质有两种同素异形体,高温下是体心立方堆积,但在常温下的晶体结构为如图所示的六方最密堆积。
已知晶胞参数分别为acm和ccm,则该晶体的密度可表示为______g·cm-3。
(用含a和c的式子表示,用NA表示阿伏伽德罗常数的值)。
【答案】)
2Osp3杂化V形HClOHClO4Al2Cl6
13.氮及其化合物广泛存在于自然界中。
回答下列问题:
(1)写出N原子的电子排布式_____________。
在基态14N原子中,核外存在___________个未成对电子。
(2)原子第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,C、N、O原子的第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(3)氮气和氢气在一定条件下可合成氨,氨分子中氮原子的杂化方式为_____________杂化。
(4)纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体,沸点较高,为308.8K,主要原因是_________。
(5)X的+1价阳离子中所有电子正好充满K、L、M三个电子层,它与N3-形成的晶体结构如图所示。
X的元素符号是________,X离子与N3-形成的化合物化学式为____________。
(6)假设X+的半径为acm,N3-的半径为bcm,且X+与N3-都是紧密接触的刚性小球,则该氮化物的密度为_____________g.cm-3。
【答案】1s22s22p3-3N>O>Csp3HN3分子间存在氢键CuCu3N103/4NA(a+b)3(或206/8NA(a+b)3
14.A、B、C、D、E五种常见元素的基本信息如下表所示:
元素
相关信息
A
A元素的一种原子没有中子,只有一个质子
B
B是电负性最大的元素
C
C的基态原子2p轨道有三个未成对电子
D
D为主族元素,且与E同周期,其最外层上有两个运动状态不同的电子
E
E能形成砖红色(红色)的E2O和EO两种氧化物
请回答下列问题:
(1)写出E元素原子基态时的电子排布式:
___________________________
(2)C元素的第一电离能比氧元素的第一电离能__________(填“大”或“小”)。
(3)与D元素同周期且未成对电子数最多的元素是__________。
(4)A、C、E三种元素可形成[E(CA3)4]2+配离子,其中存在的化学键类型有__________(填字母)。
①配位键②金属键③极性共价键④非极性共价键⑤离子键⑥氢键
若[E(CA3)4]2+配离子具有对称的空间构型,且当[E(CA3)4]2+中的两个CA3被两个Cl-取代时,能得到两种不同结构的产物,则[E(CA3)4]2+的空间构型为__________(填字母)。
a.平面正方形b.正四面体形c.三角锥形d.V形
【答案】1s22s22p63s23p63d104s1大Cr①③a
15.A、B、C、D、E、F、G、W是原子序数依次增大的8种元素,A元素原子的2p原子轨道上有2个未成对的电子,B元素在同周期中原子半径最大,与A可形成原子个数比为1:
1和2:
1的两种化合物,C单质是一种常见的半导体材料,F有9个原子轨道,G的单质是一种常见金属,W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种氧化物。
(1)A元素在元素周期表中的位置是__________。
(2)G3+比G2+稳定,原因是__________________________ ,G位于元素周期表的_____________________区。
(3)晶体BF的熔点低于MgO晶体的熔点,原因是____
(4)D、E、F三者电负性从大到小的顺序是__________(用元素符号及“>”表示)。
(5)写出W+基态时的价电子排布式:
________________________
【答案】第二周期、第ⅥA族铁元素的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为3d6,Fe3+的价电子排布式为3d5,依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则,3d5处于半充满的状态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定dNaCl和MgO均为离子晶体,由于MgO中阴、阳离子的半径分别小于NaCl中阴、阳离子的半径,且离子电荷数大,则晶格能NaClS>P3d10
16.含有
的
浊液可用于检验醛基,也可用于和葡萄糖反应制备纳米
。
(1)
基态核外电子排布式为_______。
(2)与
互为等电子体的一种分子为___________(填化学式)。
(3)醛基中碳原子的轨道杂化类型是________;1
乙醛分子中含有的
键的数目为__________。
(4)含有
的
悬浊液与乙醛反应的化学方程式为_____________。
(5)
在稀硫酸中生成
和
。
铜晶胞结构如图所示,铜晶体中每个铜原子周围距离最近的铜