备战高频考点与最新模拟化学专题18--物质结构与性质
Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;
②Y原子价电子(外围电子)排布msnmpn;
③R原子核外L层电子数为奇数;
④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是 。
(2)在[Z(NH3)4]2+中,Z2+的空轨道接受NH3分子提供的 形成配位键。
(3)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是 。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(4) Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为
(用元素符号作答)。
(5)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其中分子中的σ键与π键的键数之比为 。
(6)五种元素中,电负性最大与最小的两种非金属元素形成的晶体属于 。
碳族元素包括C、Si、Ge、Sn、Pb。
(1)碳纳米管由单层或多层石墨层卷曲而成,其结构类似于石墨晶体,每个碳原子通过 杂化与周围碳原子成键,多层碳纳米管的层与层之间靠 结合在一起。
(2)CH4中共用电子对偏向C,SiH4中共用电子对偏向H,则C、Si、H的电负性由大到小的顺序为 。
(3)用价层电子对互斥理论推断SnBr2分子中Sn—Br键的键角 120°(填“>”、“<”或“=”)。
(4)铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构是Pb4+处于立方晶胞顶点,Ba2+处于晶胞中心,O2-处于晶胞棱边中心。该化合物化学式为 ,每个Ba2+与 个O2-配位。
同周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外电子层电子数之比为4︰3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )
A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W |
B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z |
C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体 |
D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2︰1 |
下列排序正确的是( )
A.酸性:H2CO3<C6H5OH<H3COOH |
B.碱性:Ba(OH)2<Ca(OH)2<KOH |
C.熔点:MgBr2<SiCl4<BN |
D.沸点:PH3<NH3<H2O |
我国科学家研制出一中催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如下:
HCHO+O2 CO2+H2O。下列有关说法正确的是
A.该反应为吸热反应 | B.CO2分子中的化学键为非极性键 |
C.HCHO分子中既含σ键又含π键 | D.每生成1.8gH2O消耗2.24L O2 |
19-I下列化合物中,含有非极性共价键的离子化合物是
A.CaC2 | B.N2H4 |
C.Na2S2 | D.NH4NO3 |
图A所示的转化关系中(具体反应条件略),a、b、c和d分别为四种短周期元素的常见单质,其余均为它们的化合物,i的溶液为常见的酸,a的一种同素异形体的晶胞如图B所示。
回答下列问题:
(1)图B对应的物质名称是 ,其晶胞中的原子数为 ,晶体类型为 。
(2)d中元素的原子核外电子排布式为 。
(3)图A中由二种元素组成的物质中,沸点最高的是 ,原因是 ,该物质的分子构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
(4)图A中的双原子分子中,极性最大的分子是 。
(5)k的分子式为 ,中心原子的杂化轨道类型为 ,属于 分子(填“极性”或“非极性”)。
硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。请回答下列问题:
(1)基态Si原子中,电子占据的最高能层符号为 ,该能层具有的原子轨道数为 、电子数为 。
(2)硅主要以硅酸盐、 等化合物的形式存在于地壳中。
(3)单质硅存在与金刚石结构类似的晶体,其中原子与原子之间以 相结合,其晶胞中共有8个原子,其中在面心位置贡献 个原子。
(4)单质硅可通过甲硅烷(SiH4)分解反应来制备。工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4,该反应的化学方程式为 。
(5)碳和硅的有关化学键键能如下所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键 |
C—C |
C—H |
C—O |
Si—Si |
Si—H |
Si—O |
键能/(kJ•mol-1 |
356 |
413 |
336 |
226 |
318 |
452 |
①硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是 。
②SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是 。
(6)在硅酸盐中,SiO4- 4四面体(如下图(a))通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根,其中Si原子的杂化形式为 ,Si与O的原子数之比为 ,化学式为 。
前四周期原子序数依次增大的元素A,B,C,D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,平且A-和B+的电子相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。
回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为_______。
(2)四种元素中第一电离最小的是________,电负性最大的是________。(填元素符号)
(3)A、B和D三种元素责成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_________________;D的配位数为___________;
②列式计算该晶体的密度_______g·cm-3。
(4)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有_____________;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为_______________,配位体是____________。
X、Y、Z、R为前四周期元素且原子序数依次增大。X的单质与氢气可以化合生成气体G,其水溶液pH>7;Y单质是一种黄色晶体;R基态原子3d轨道的电子数是4s轨道电子数的3倍。Y、Z分别与钠元素可以形成化合物Q和J,J的水溶液与AgNO3溶液反应可生成不溶于稀硝酸的白色沉淀L;Z与氢元素形成的化合物与G反应生成M。
请回答下列问题:
⑴M固体的晶体类型是 。
⑵Y基态原子的核外电子排布式是① ;G分子中X原子的杂化轨道的类型是 ② 。
⑶L的悬浊液加入Q的溶液,白色沉淀转化为黑色沉淀,其原因是 。
⑷R的一种含氧酸根RO42-具有强氧化性,在其钠盐中加入稀硫酸,溶液变为黄色,并有无色气体产生,
该反应的离子方程式是 。
元素X 位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。
X与Y所形成化合物晶体的晶胞如右图所示。
①在1个晶胞中,X离子的数目为 。
②该化合物的化学式为 。
(2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是 。
(3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是 。
(4)Y 与Z 可形成YZ42-
①YZ42-的空间构型为 (用文字描述)。
②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式: 。
(5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为 。
卤族元素包括F、Cl、Br等。
⑴下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势,正确的是 。
⑵利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷,右图为其晶胞结构示意图,则每个晶胞中含有B原子的个数为 ,该功能陶瓷的化学式为 。
⑶BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为 和 。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 种。
⑷若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物,则该配合物中提供孤对电子的原子是 。
“物质结构与性质”模块
请回答下列问题:
(1)N、AI、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
(2)则该元素是__①___(填写元素符号)。Zn原子的电子排布式是__②__。Ce的最高价氯化物分子式是___③___。该元素可能的性质或应用有__④___。
A.是一种活泼的金属元素
B.其电负性大于硫
C.其单质可作为半导体材料
D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点
(3)关于化合物 ,下列叙述正确的有 ⑤ 。
A. 分子间可形成氢键
B. 分子中既有极性键又有非极性键
C. 分子中有7个键和1个键
D. 该分子在水中的溶解度大于2-丁烯
(4)NaF的熔点 ⑥ 的熔点(填>、<或=),其原因是 ⑦
(1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照右图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:
4NH3+3F2 NF3+3NH4F
①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_________(填序号)。
a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体
②基态铜原子的核外电子排布式为________。
(3)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及___________(填序号)。
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.氢键 f.范德华力
②R中阳离子的空间构型为_______,阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。
(4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1 ×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是__________。
(1) 元素的第一电离能:Al_Si(填“> ”或“< " )。
(2) 基态M 矿+的核外电子排布式为_。
(3) 硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如右图所示,呈现这种变化关系的原因是_。
( 4 )硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、0、H 三种元素)的球棍模型如右下图所示:
① 在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有 ;配位键存在于 原子之间(填原子的数字标号); m = (填数字)。
② 硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有(填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键 D.范德华力 E.氢键
19-I下列有关元素锗及其化合物的叙述中正确的是
A.锗的第一电离能高于碳而电负性低于碳 |
B.四氯化锗与四氯化碳分子都是四面体构型 |
C.二氧化锗与二氧化碳都是非极性的气体化合物 |
D.锗和碳都存在具有原子晶体结构的单质 |
铜在我国有色金属材料的消费中仅次于铝,广泛地应用于电气、机械制造、国防等领域。回答下列问题:
(1)铜原子基态电子排布式为 ;
(2)用晶体的x射线衍射法可以测得阿伏加德罗常数。对金属铜的测定得到以下结果:晶胞为面心立方最密堆积,边长为361 pm。又知铜的密度为9.00g·cm-3,则铜晶胞的体积是
cm3、晶胞的质量是 g,阿伏加德罗常数为 (列式计算,己知Ar(Cu)=63.6);
(3)氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物,这两种化合物都可用于催化乙炔聚合,其阴离子均为无限长链结构(如下图),a位置上Cl原子的杂化轨道类型为 。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3,另一种的化学式为 ;
(4)金属铜单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应,其原因是 ,反应的化学方应程式为 。
一项科学研究成果表明,铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液,所得沉淀经高温灼烧,可制得CuMn2O4。
①Mn2+基态的电子排布式可表示为 。
②NO3- 的空间构型是 (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下,CO 被氧化为CO2,HCHO 被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理,CO 分子的结构式为 。
②H2O 分子中O 原子轨道的杂化类型为 。
③1 mol CO2中含有的σ键数目为 。
(3) 向CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型,[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为 。
VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含VIA族元素的化台物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)S单质的常见形式为S8,其环状结构如下图所示,S原子采用的轨道杂化方式是 ;
(2)原子的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,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ;
(3)Se原子序数为 ,其核外M层电子的排布式为 ;
(4)H2Se的酸性比H2S (填“强”或“弱”)。气态SeO3分子的立体构型
为 ,SO32-离子的立体构型为 ;
(5)H2SeO3的K1和K2分别为2.7x l0-3和2.5x l0-8,H2SeO4第一步几乎完全电离,
K2为1.2X10-2,请根据结构与性质的关系解释:
①H2SeO3和H2SeO4第一步电离程度大于第二步电离的原因:
;
② H2SeO4比 H2SeO3酸性强的原因:
(6)ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm.密度为 (列式并计算),a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为 pm(列示表示)
【化学——物质结构与性质】金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。
(1)下列关于金属及金属键的说法正确的是_______。
a.金属键具有方向性和饱和性
b.金属键是金属阳离子与自由电子间的相互作用
c.金属导电是因为在外加电场作用下产生自由电子
d.金属具有光泽是因为金属阳离子吸收并放出可见光
(2)Ni是元素周期表中第28号元素,第二周期基态原子未成对电子数与Ni相同且电负性最小的元素是______。
(3)过渡金属配合物Ni(CO)的中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18,则n=______。CO与N2结构相似,CO分子内o- 建于π键个数之比为________。
(4)甲醛(H2C=O)在Ni催化作用下加氢可得甲醛(CH2OH)。甲醛分子内C原子的杂化方式为________,甲醛分子内的O—C—H键角_______(填“大于”“等于”或“小于”)甲醛分子内的O—C—H键角。
X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种元素。其中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子核外的L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,M的内层电子数是最外层电子数的9倍,N的原子序数比M小1, Q在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是 ,属于 区元素,它的外围电子的电子排布图为 。
(2)XZ2分子的立体结构是 ,YZ2分子中Y的杂化轨道类型为 ,相同条件下两者在水中的溶解度较大的是 (写分子式),理由是 。
(3)含有元素N的盐的焰色反应为 色,许多金属盐都可以发生焰色反应,其原因是 。
(4)元素M与元素Q形成晶体结构如图所示,设其晶胞边长为a pm,则a位置与b位置之间的距离为_______pm(只要求列算式)。
图表法、图像法是常用的科学研究方法。
Ⅰ.图(A)是短周期某主族元素X的电离能所示情况。则X元素位于周期表的第 族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第 族元素氢化物的沸点的变化规律。
Ⅱ.下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
试回答下列问题:
(1)请写出元素o的外围电子排布式: 。
(2)由j原子跟c原子以1∶1相互交替结合而形成的晶体,晶型与晶体j相同。两者相比熔点更高的是
(填化学式),试从结构角度加以解释:
(3)i单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
请回答:晶胞中i原子的配位数为 ,一个晶胞中i原子的数目为 。
决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题。
(1)下图是石墨的结构,其晶体中存在的作用力有 (填序号)
Aσ键;Bπ键;C氢键;D配位键;E分子间作用力;F金属键;G离子键
(2)下面关于晶体的说法不正确的是___________
A.晶体熔点由低到高:CF4<CCl4<CBr4<CI4 |
B.硬度由大到小:金刚石>碳化硅>晶体硅 |
C.熔点由高到低:Na>Mg>Al |
D.晶格能由大到小:NaF> NaCl> NaBr>NaI |
(3)CaF2结构如图Ⅰ所示,Cu形成晶体的结构如Ⅲ所示,Ⅱ为H3BO3晶体结构图(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ
① 图I所示的晶体中与Ca2+离子最近且等距离的Ca2+离子数为 ,
图III中未标号的Cu原子形成晶体后周围最紧邻的Cu原子数为 ;
②H3BO3晶体中B原子杂化方式______ ;
③三种晶体中熔点高低的顺序为 (填化学式),H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为
(4) 碳的某种单质的晶胞如图所示,一个晶胞中有_____个碳原子;若该晶体的密度为ρ g/cm3,阿伏加德罗常数的值为NA,则晶体中最近的两个碳原子之间的距离为_ ____cm(用代数式表示)
碳族元素是形成化合物种类最多的元素。
(1)碳原子2个2p电子的运动状态不相同的方面是_______;C5HxN分子中C、N原于最外层都达到8电子稳定结构,则x的值可能为_______ (选填序号)。
a.10 b.11 c.13 d.15
(2)如图是金刚石晶体的结构示意图。则关于金刚石的描述正确的是 (选填序号)。
a.C-C键键角都为109°28’ b.最小的环由6个C原子构成
c.可溶于非极性溶剂 d.l mol金刚石含有4 mol C-C键
(3)以下比较错误的是________(选填序号)。
a.稳定性SiH4>CH4 b.沸点SiH4>CH4
c.熔点SiC>Si d.键能C=C>C-C
(4)NaBH4是广泛使用的有机反应还原剂,其中H为-1价,SiO2为其制备原料之一。
①配平以下制备NaBH4的化学方程式:□Na2B4O7+□Na+□SiO2+□H2→□NaBH4+□Na2SiO3
②反应中被还原的元素为________。
(5)碳酸钙是石灰石、方解石等的主要成分,可以形成“喀斯特”地貌、钟乳和石笋,有关反应的化学方程式为_________________________________________。
(6)若物质组成相似,可相互推算组成元素的相对原子质量。某学习小组模拟求算锗的相对原子质量,测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数,他们还需查阅的数据是______(选填序号)。
a.氧元素的相对原子质量
b.硅元素的相对原子质量
c.钠元素的相对原子质量
前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A_和B+的电子相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。回答下列问题:
(1)D2+的价层电子排布图为_______________。
(2)四种元素中第一电离最小的是_________________,电负性最大的是________________。(填元素符号)
(3)A、B和D三种元素组成的一个化合物的晶胞如图所示。
①该化合物的化学式为_____________;D的配位数为_______;
②列式计算该晶体的密度为___________g·cm-3。(列式并计算)
卤族元素的单质和化合物很多。
(1)卤素原子与氢原子形成的共价键中,极性最强键的是_____。NaF、MgF2、SiF4三种晶体的熔点从高到低的顺序是______。
(2)已知CsICl2不稳定,受热易分解,倾向于生成晶格能更大的物质,则它按下列_____式发生。
A.CsICl2=CsCl+ICl B.CsICl2=CsI+Cl2
(3)CH3Cl、BF3、SCl2三种分子中属于极性分子的是 ,ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为______,写出一种与SO32-互为等电子体的分子 。
(4)已知CaF2晶体(见图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,相邻最近的 两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W,四种元素的原子序数之和为32,在周期表中X是原子半径最小的元素,Y、Z左右相邻,Z、W位于同主族。
(1)W原子的核外电子排布式为_________。
(2)均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐,其化学式依次为_________、__________、_________,推测盐中阴离子的空间构型为__________,其中心原子杂化方式为__________。
(3)Z、W两种元素电负性的大小关系为____;Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为____。
(4)CO的结构可表示为CO,元素Y的单质Y2的结构也可表示为YY。右表是两者的键能数据(单位:kJ·mol-1):
①结合数据说明CO比Y2活泼的原因:_____。
②意大利罗马大学Fulvio Cacace等人获得了极具研究意义的Y4分子,其结构如图所示,请结合上表数据分析,下列说法中,正确的是_____。
A.Y4为一种新型化合物 B.Y4与Y2互为同素异形体
C.Y4的沸点比P4(白磷)高 D.1 mol Y4气体转变为Y2将放出954.6kJ热量
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,基态镍原子M层上的未成对电子数为 。
(2)大阪大学近日宣布,有机太阳能固体电池效率突破5.3%,而高纯度C60是其“秘密武器”。C60的结构如图1,分子中碳原子轨道的杂化类型为 ;1 mol C60分子中π键的数目为 。
(3)金属酞菁配合物在硅太阳能电池中有重要作用,一种金属镁酞菁配合物的结构如下图2。该结构中,碳氮之间的共价键类型有 (按原子轨道重叠方式填写共价键的类型),请在下图2中用箭头表示出配位键。
图1 图2 图3
(4)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硫化锌的晶胞中(结构如图所示),硫离子的配位数是 。
③二氧化硒分子的空间构型为 。
④砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的方程式为 。
ⅥA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表现出多种化合价,含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
(1)氧元素能形成繁多的氧化物,请写出一个与CO2等电子的化合物 。
(2)把Na2O、SiO2、P2O5三种氧化物按熔沸点由高到低顺序排列 。
(3)原子的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,O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为 ;
(4)Se原子基态核外电子的排布式为 ;H2Se的沸点:-41.1℃,H2S的沸点:-60.4℃,引起两者沸点差异的主要原因是 ;
(5)SO32-离子中硫原子的杂化方式 ,该离子的立体构型为 ;
(6)某金属元素A的氧化物用作玻璃、瓷器的颜料、脱硫剂。其立方晶体的晶胞结构如右图所示,
则该氧化物的化学式为 。
传统中药的砷剂俗称“砒霜”,请回答下列问题:
(1)砷剂的分子结构如图所示。该化合物中As原子的杂化方式为______。
(2)基态砷原子的价层电子排布式为___________________,砷与硒的第一电离能较大的是__________。
(3)已知:
依据表中数据解释NH3熔点最高的原因____________________。
(4)砷酸(H3AsO4)是一种三元中强酸,根据价层电子对互斥理论推测AsO43-的空间构型为____________________。
(5)砷镍合金的晶胞如图所示,该晶体中与每个Ni原子距离最近的As原子有______个。
硼元素B在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医院、玻璃等方面用途很广。请回答下列问题:
(1)写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子分布式 ,从原子结构的角度分析,B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为 。
(2)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成,属于超硬材料,同属原子晶体的氮化硼(BN)比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是 。
(3)在BF3分子中中心原子的杂化轨道类型是 ,SiF4微粒的空间构型是 。
(4)科学家发现硼化镁在39K时呈超导性,在硼化镁晶体的理想模型中,镁原子和硼原子是分层排布的,一层镁一层硼相间排列。图23是该晶体微观窨中取出的部分原子沿Z轴方向的投影,白球是镁原子投影,黑球是硼原子投影,图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为 。
目前,我省多地正在积极推广使用太阳能。常见的太阳能电池有单晶硅太阳能电池、多 晶硅太阳能电池、GaAs太阳能电池及铜铟镓硒薄膜太阳能电池等。
(1)Cu+在基态时的价电子排布式为______。
(2)砷、碲是第四周期的相邻元素,已知砷的第一电离能(947kj • mol-1)大于碲 (941 kj • mol-1)。请从原子结构的角度加以解释_________。
(3)As2O3俗名砒霜,是一种剧毒物质。法医检验砒霜中毒的方法是:向试样中加入锌 粉和盐酸,如果有砒霜,将生成无色气体AsH3,将气体导入热玻璃管会分解成亮黑色的“砷 镜”,这就是著名的“马氏验砷法”。请用化学方程式表示检验原理:
__________________、__________________
(4)硼酸(H3BO3)在水溶液中易结合一个OH—生成[B(OH)4]-,而体现弱酸性。
①[B(OH)4]-中B原子的杂化类型为____________。
②[B(OH)4]-的结构式为____________。
(5)金刚石的晶胞如图,若以硅原子代替金刚石晶体中的碳原子,便得到晶体 硅;若将金刚石晶体中一半的碳原子换成硅原子,且碳、硅原 子交替,即得到碳化硅晶体(金刚砂)。
①金刚石、晶体硅、碳化硅的熔点由高到低的排列顺序是______ (用化学式表示
②立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,硬度与金刚石相当,晶胞边长为361. 5 pm。立方氮化硼晶胞中含有______个氮原子、______个硼原子,立方氮化硼的密度是______g • cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏伽德罗常数为NA)。
砷(As)在地壳中含量不大,但砷的化合物却是丰富多彩。
(1)砷的基态原子的电子排布式为 。
(2)目前市售的发光二极管,其材质以砷化镓(GaAs)为主。Ga和As相比,电负性较大的是 ,GaAs中Ga的化合价为 。
(3)AsH3是无色稍有大蒜气味的气体,在AsH3中As原子的杂化轨道类型为 ;
AsH3的沸点高于PH3,其主要原因为 。
(4)Na3AsO4可作杀虫剂。AsO43-的立体构型为 ,与其互为等电子体的分子的化学式为 (任写一种)。
(5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因 。
(6)磷与砷同主族,磷的一种单质白磷(P4)属于分子晶体,其晶胞如图。已知最近的两个白磷分子间距离为 a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为______g/cm3(只要求列算式,不必计算)。
第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
(1)①H、C、N、0四种元素的电负性由小到大的顺序为_____________________。
②下列叙述不正确的是_____________。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以HCHO易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用杂化
C.C6H6分子中含有6个键和1个大键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是__________。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]中不存在______________________________________。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 D.键 E.键
写出一种与CN-互为等电子体粒子的分子式_____________________。
(3) SO3分子的立体构型为_____________,SeO32-的立体构型为_______________。
已知X、Y、Z、M、Q、G、R、T,前四周期的8种元素(未按照原子序数排列),Z元素的某种氢化物可用作火箭的燃料;Q元素的单质为绿色植物光合作用的一种产物;根据化学对角线法则,G元素对角线的另一种元素T的单质可溶于R元素最高价氧化物所对应水溶液中并且目前易拉罐包含G元素最多;Y元素的价电子排布式为(n+1)Sn (n+1)P(n+3); X元素某种的盐溶液可以与M元素的单质发生反应,并能生成X元素的单质,且两者核电荷数相差3,且M元素的单质是地壳含量第二高的金属元素;R元素为第三周期的某种元素。
(1)写出X元素的价电子排布式 ,Z元素对应的最简单氢化物的空间构型 。
(2)写出元素T的单质可溶于R元素最高价氧化物所对应水溶液对应的离子方程式:
。
(3)Q元素所对应的氢化物的沸点比同主族元素所对应氢化物沸点高的原因是:
。
(4)生活中,应将含Y、Q元素的某种粉末状物质密封、避光、干燥保存,且该粉末状物质经常在洗衣服时用到,请用化学方程式说明,该物质敞放在空气失效的原因:
。
(5)Z元素的某种氢化物,可用作火箭燃料,且该化合物中Z原子与氢原子的个数比为1:2,工业上用尿素和漂白液的主要有效成分,在R元素最高价氧化物所对应水溶液中并用高锰酸钾作为催化剂反应生成这种名为水合氨的化合物,生成的其它产物中某种离子,可以与CaCl2溶液反应生成某种白色沉淀,大理石中主要含这种成分。通过以上资料,写出该化学方程式:
。
(6)若取M元素的某种氧化物于试管中,加入稀盐酸调pH约为7,加入淀粉-KI溶液和Q元素的某种化合物,且该化合物的空间构型为异面折线形,反应完后溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时,共转移3mol电子,该反应的离子方程式:
。
物质结构的多样性让人类使用的材料精彩纷呈。
(1)如图是原子序数相连的七种短周期元素第一电离能示意图。其中硼B元素是 (填图中元素代号)。
(2)乙二酸俗名草酸,是最简单的有机二元酸之一,结构简式为,草酸钠晶体中存在 (填图中元素代号)。
A金属键;B非极性键;C键;D范德华力;E氢键;F离子键
(3)氧化锆(ZrO2)材料具有高硬度,高强度,高韧性,极高的耐磨性及耐化学腐蚀性,氧化锆陶瓷在许多领域获得广泛应用。锆石与钛同族的第五周期元素,锆原子的价电子排布式为 。
(4)含氧酸可电离的氢原子来自羟基,碳酸的结构式可表达为 ;若碳酸中的碳氧原子都在同一平面,则碳原子的杂化类型是 。
(5)PtCl4和氨水反应可获得PtCl4• 4NH3,PtCl4•4NH3 是一种配合物。100mL0.1mol•L-1PtCl4•4NH3 溶液中滴加足量AgNO3溶液可产生2.87g白色沉淀。该配合物溶于水的电离方程式为 。
X、Y、Z、W、R为前四周期原子序数依次增大的五种元素,X、Y、Z、W为同一周期相邻元素,Z元素原子核外电子的运动状态共有8种;R元素与比它核电荷数大的另外两种元素位于第四周期同一族。
(1)X的一种核素用于鉴定文物年代,该核素的符号为____。
(2)X、Y、Z、W四种元素第一电离能由大到小的顺序为____(用元素符号表示)。
(3)用氢键表示式写出W的气态氢化物水溶液中不同种分子间存在的氢键____。
(4)Y的一种氢化物分子中共有18个电子,该分子中存在的共价键类型有____(填选项字母)。
A.非极性键;B.极性键;C. 键;D.键;E.p—p键;F.键;G.键;H.键
(5)R的基态原子的价层电子排布式为____,R元素位于周期表的____区。
(6)R单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式,晶胞分别如下图所示:
图A中原子堆积方式为 ,A、B中R原子的配位数之比为____。A、B晶胞的棱长分别为a cm和b cm,则A、B两种晶体的密度之比为____。
A、B、C、D、E代表5种元素。请填空:
(1)A元素基态原子的最外层有3个未成对电子,次外层有2个电子,其元素符号为_______;
(2)B元素的负一价离子的电子层结构与氩相同,C元素的正一价禽子的电子层结构与氙相同,B、C形成的化合物的化学式为________;其晶体内每个B离子周围有_____个C离子与之紧相邻。其晶体的主要物理性质有:___________________________________(写出两条即可)。
(3)D元素的正三价离子的3d亚层为半充满,D的元素符号为______,其基态原子的电
子排布式为___________________________________。
(4)E元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子,其单质在一定条件下能与硫(S)反应,试写出该反应方程式 _____________________________。
短周期元素在元素中占有重要地位。X、Y、Z三种短周期元素,它们的原子序数之和为16。X、Y、Z三种元素的常见单质在常温下都是无色气体,在适当条件下可发生如下变化:
一个B分子中含有的Z原子个数比C分子中少1个,B、C两种分子中的电子数均等于10。请回答下列问题:
(1)X元素在周期表中的位置是________周期____________族 。
(2)分析同主族元素性质的递变规律,发现B、C物质沸点反常,这是因为它们的分子之间存在_____________ 。
(3)在C分子中,Y原子的杂化方式为 ,与Y原子同主族在第四周期的元素原子基态电子排布式是 。
(4)NaCl的晶体结构如右上图所示,若将晶胞面心和体心的原子除去,顶点的钠离子换为Xn+(X代表某元素符号)离子,棱上的Cl-换为O2-,就得到X的氧化物的晶体结构。则该X的氧化物的化学式为 。
已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态,s轨道电子数是p轨道电子数的两倍;D原子L电子层上有2对成对电子;E+原子核外有3层电子且各层均处于全满状态。
请填写下列空白。
(1)E元素基态原子的核外电子排布式为_________________。
(2)B、C、D三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________(填元素符号),其原因为_____________________。
(3)B2A4是重要的基本石油化工原料。B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为__________;
1 mol B2A4分子中含__________molσ键。
(4)已知D、E能形成晶胞如图所示的两种化合物,化合物的化学式,甲为__________,乙为_____________;高温时,甲易转化为乙的原因为__________________。
(1)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。D能分别与A、B、C形成电子总数相等的多原子分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C原子都采取sp3杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为_____ (用元素符号表示)。A22-与C22+互为等电子体,C22+的电子式__________
②N的沸点比其同族相邻氢化物沸点高的主要原因是_____。W分子的空间构型的名称是_________
(2)E、F、G三元素的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子排布均为4s1。
①F元素基态原子电子排布式为_____
②E元素单质的晶体堆积模型为_____(填字母)
a.简单立方堆积 b.体心立方堆积 c.六方最密堆积 d.面心立方最密堆积
③向G的硫酸盐溶液中通入过量N气体,可生成[G(N)4]2+不考虑空间构型,[G(N)4]2+
的结构可用示意图表示为_____ (用元素符号表示)。