已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn+1;化合物B2E为离子化合物,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单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片;F原子最外层电子数与B的相同,其余各内层轨道均充满电子。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、E的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点 (填“高”或“低”)。
(3)氢化物A2H4分子中A原子采取 杂化。
(4)按原子的外围电子排布分区,元素F在 区,二价阳离子F2+与过量的A的简单氢化物的水溶液反应的离子方程式为 。
(5)元素A和C可形成一种新型化合物材料,其晶体具有很高的硬度和熔点,其化合物中所含的化学键类型为 。
(6)A、F形成某种化合物的晶胞结构如右图所示的立方晶胞(其中A显-3价,每个球均表示1个原子),则其化学式为 。设阿伏伽德罗常数为NA,距离最近的两个F原子的核间距为a cm,则该化合物的晶胞密度为(用含a和NA的代数式表示) g/cm3。
A、B、C、D、E、F、G为前四周期元素。A、B最外层电子排布可表示为asa、bsbbpb(a≠b);C元素对应单质是空气中含量最多的物质;D的最外层电子数是内层电子数的3倍;E与D同主族,且位于D的下一周期;F与E同周期,且是本周期中电负性最大的元素:基态G原子核外电子填充在7个能级中,且价层电子均为单电子。
(1)元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。
(2) ED3分子的空间构型为________,中心原子的杂化方式为________________________。
(3)四种分子①BA4②ED3③A2D④CA3键角由大到小排列的顺序是 (填序号)。
(4) CA3分子可以与A+离子结合成CA4+离子,这个过程中发生改变的是________(填序号)。
a.微粒的空间构型 b.C原子的杂化类型
c.A-C-A的键角 d.微粒的电子数
(5) EBC-的等电子体中属于分子的有 (填化学式),EBC-的电子式为 。
(6)G的价层电子排布式为________,化合物[G(CA3)6]F3的中心离子的配位数为 。
(7)B的某种单质的片层与层状结构如图1所示,其中层间距离为hcm.图2为从层状结构中取出的晶胞。试回答:
①在B的该种单质的片层结构中,B原子数、B-B键数、六元环数之比为 。
②若B的该种单质中B-B键长为a cm,则B的该种单质的密度为 g.cm-3。
【化学——选修3:物质结构与性质】
已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素,A的周期数等于其主族序数,B原子的价电子排布为nsnnpn,D是地壳中含量最多的元素。E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子,F元素原子序数为29。
(1)基态E原子的价电子排布图_______________。
(2)B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)
(3)BD32-中心原子杂化轨道的类型为________________杂化;CA4+的空间构型为_________________。
(4)1mol BC-中含有π键的数目为________________NA。
(5)D、E元素最简单氢化物的稳定性 > (填化学式)。
(6)F元素的基态原子价电子排布式为 。
(7)C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示,顶点为C原子。则该化合物的化学式是 ,C原子的配位数是 。若相邻C原子和F原子间的距离为a cm,阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体的密度为________________g/cm3(用含a、NA的符号表示)。
有A、D、E、G、M、L六种前四周期的元素。A是宇宙中最丰富的元素。D原子核外有1个未成对电子,D+比E原子少一个电子层,E原子得一个电子填入3p轨道后,3p轨道呈全充满状态。G原子的2p轨道有2个未成对电子,M的最高化合价和最低化合价的代数和为4,与G的原子序数相差8。L位于周期表第12纵行且是六种元素中原子序数最大的。R是由M、L形成的化合物,其晶胞结构如图所示。请回答下列问题:
(1)E元素的电负性________M元素的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)G的第一电离能比它同周期前一族相邻元素的第一电离能________(填“大”或“小”)。
(3)E-的最外层共有______种不同运动状态的电子,最外层电子分属______个能级。M2E2广泛用于橡胶工业,在该化合物分子中,所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则在M2E2分子中M原子的杂化类型是__________,M2E2是_________分子(填“极性”或“非极性”)。
(4)M和G形成的一种化合物分子式为MG2,该分子的VSEPR模型为__________,分子的空间构形为___________。
(5)L的价电子排布式为_________,该元素位于周期表中_____族。
(6)R的化学式为________(用元素符号表示),属于_______晶体。已知R晶体的密度为ρ g•cm-3,则该晶胞的边长a="_____________" cm,(阿伏加德罗常数用NA表示)。
【化学一物质结构与性质】(15分)周期表中前四周期元素R、W、X、Y、Z的原子序数依次递增。R的基志原子中占据哑铃形原子轨道的电子数为1;W的氢化物的沸点比同族其它元素氢化物的沸点高;X2+与W2-具有相同的电子层结构;Y元素原子的3P能级处于半充满状态;Z+的电子层都充满电子。请回答下列问题:
(1)写出Z的基态原子外围电子排布__________。
(2)R的某种钠盐晶体,其阴离子Am-(含R、W、氢三种元素)的球棍模型如上图所示:在Am-中,R原子轨道杂化类型有_______;m=_____。(填数字)
(3)经X射线探明,X与W形成化合物的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,X2+的配位原子所构成的立体几何构型为____________。
(4)往Z的硫酸盐溶液中加入过量氨水,可生成[Z(NH3)4]SO4,下列说法正确的是_______。
A.[Z(NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键 |
B.在[Z(NH3)4]2+中Z2+给出孤对电子,NH3提供空轨道 |
C.[Z(NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素 |
D.SO42-与PO43-互为等电子体,空间构型均为四面体 |
(5)固体YCl5的结构实际上是YCl4+和YCl6-构成的离子晶体,其晶体结构与CsCl相似.若晶胞边长为apm,则晶胞的密度为____g•cm-3。(已知阿伏伽德罗常数为NA,用含a和NA的代数式表示)
铜、镓、硒、硅等元素的化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。回答下列问题:
(1)基态铜原子的电子排布式为 ;已知高温下CuO—→Cu2O+O2,试从铜原子价层电子结构变化角度解释这一反应发生的原因:________________________。
(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物,则它们形成的组成最简单的氢化物中,分子构型分别为 ,若“Si-H”中键合电子偏向氢元素,氢气与硒反应时单质硒是氧化剂,则硒与硅的电负性相对大小为________________。
(3)与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性(价电子数少于价层轨道数),其化合物可与具有孤对电子的分子或离子生成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3.NH3,BF3.NH3中B原子的杂化轨道类型为____,B与N之间形成 键。
(4)金刚砂(SiC)的硬度为9.5,其晶胞结构如图所示;则金刚砂晶体类型为 ,在SiC中,每个C原子周围最近的C原子数目为 ,若晶胞的边长为a pm,则金刚砂的密度为 。
[化学—选修3:物质结构与性质]早期发现的一种天然准晶颗粒由三种Al、Cu、Fe元素组成。回答下列问题:
(1)准晶是一种无平移周期序,但有严格准周期位置序的独特晶体,可通过 方法区分晶体、准晶体和非晶体。
(2)基态铁原子有 个未成对电子,三价铁离子的电子排布式为: ,可用硫氰化钾检验三价铁离子,形成配合物的颜色为 。
(3)新制备的氢氧化铜可将乙醛氧化为乙酸,而自身还原成氧化亚铜,乙醛中碳原子的杂化轨道类型为 ,一摩尔乙醛分子中含有的σ键的数目为 。乙酸的沸点明显高于乙醛,其主要原因是: 。氧化亚铜为半导体材料,在其立方晶胞内部有四个氧原子,其余氧原子位于面心和顶点,则该晶胞中有 个铜原子。
(4)铝单质为面心立方晶体,其晶胞参数a=0.405nm(晶胞参数就是晶胞立方体的边长),晶胞中铝原子的配位数为 。列式表示铝单质的密度 g·cm-3(不必计算出结果)
第VA族元素及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用
(1)砷的电子排布式为 ,N、P、As三种元素的最常见氢化物沸点由高到低的顺序为 ,高纯度砷可用于生产半导体材料GaAs,在GaAs晶体中,Ga、As原子最外电子层均达到8电子稳定结构,则GaAs晶体中砷的配位数为 。
(2)对硝基苯酚水合物是一种具有特殊功能的物质,其结构简式为。该物质中几种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ,该物质的晶体中肯定不存在的作用力是 。
a.氢键 b.极性键 c.范德华力 d.离子键 e.σ键
(3)科学家将NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体,已知其中阴离子与SO42-互为等电子体,则该阴离子的化学式是 。
(4)PM2. 5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2=CHCHO、HCOOH、CH3COOONO2 (PAN)等二次污染物。
①N2O结构式可表示为N=N=O,N2O中氮原子的杂化轨道类型为 ,1 mol PAN中含σ键数目为 。
②测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β-射线吸收法,β-射线放射源可用85 Kr。Kr晶体为面心立方晶体,若晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则= (填数字)。已知Kr晶体的密度为ρg/cm3,摩尔质量为Mg/mol,阿伏伽德罗常数用NA表示,列式表示Kr晶胞参数a = nm。
[选修3—物质结构与性质]钒是我国的丰产元素,广泛用于催化及钢铁工业。回答下列问题:
(1)钒在元素周期表中的位置为 ,其价层电子排布图为 。
(2)钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示。晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为 、 。
(3)V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂。SO2分子中S原子价层电子对数是 对,分子的立体构型为 ;SO3气态为单分子,该分子中S原子的杂化轨道类型为 ;SO3的三聚体环状结构如图2所示,该结构中S原子的杂化轨道类型为 ;该结构中S—O键长有两类,一类键长约140pm,另一类键长约为160pm,较短的键为 (填图2中字母),该分子中含有 个键。
(4)V2O5溶解在NaOH溶液中,可得到钒酸钠(Na3VO4),该盐阴离子的立体构型为 ;也可以得到偏钒酸钠,其阴离子呈如图3所示的无限链状结构,则偏钒酸钠的化学式为 。
A、B、C、D、E、R六种元素位于周期表的前四周期,其原子序数依次增大。已知A原子核外有三个未成对电子;B的最外层电子数是内层电子数的3倍;化合物C2E的晶体为离子晶体;D单质的熔点在同周期单质中最高;E原子核外的M层中只有两对成对电子;R原子核外最外层电子数与C相同,其余各层均充满。请根据以上信息,回答下列问题:
(1)A、B、C、D四种原子的第一电离能由小到大的顺序为______(用元素符号表示)。
(2)C的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点高,理由是 。
(3)基态R+离子的核外电子排布式是 。
(4)Q分子是A2B的等电子体,Q的结构式为 。
(5)图一是R单质的晶胞结构,配位数为 ;图二是B、R两元素组成的一种化合物的晶胞,其化学式为 。
过渡金属元素及其化合物的应用广泛,是科学家们进行前沿研究的方向之一。
(1)测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁,再采用邻啡罗啉做显色剂,用比色法测定,若土壤中含有高氯酸盐时会对测定有干扰。相关的反应如下:
4FeCl3+2NH2OH•HCl=4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O
①基态Fe原子中,电子占有的最高能层符号为__________,核外未成对电子数为__________,Fe3+在基态时,外围电子排布图为______________________________。
②羟胺中(NH2OH)采用sp3杂化的原子有_______________,三种元素电负性由大到小的顺序为________;与ClO4-互为等电子体的分子的化学式为_______________________。
(2) 过渡金属原子可以与CO分子形成配合物,配合物价电子总数符合18电子规则。如Cr可以与CO形成Cr(CO)6分子:价电子总数(18)=Cr的价电子数(6)+CO提供电子数(2×6)。Fe、Ni两种原子都能与CO形成配合物,其化学式分别为_____________、______________。
(3) Pt2+的常见配合物Pt(NH3)2Cl2存在两种不同的结构:一种为淡黄色(Q),不具有抗癌作用,在水中的溶解度较小;另一种为黄绿色(P),具有抗癌作用,在水中的溶解度较大。
①Q是_________________分子(选填“极性”或“非极性”)。
②P分子的结构简式为__________________________。
(4)NiXO晶体晶胞结构为NaCl型,由于晶体缺陷,x值为0.88,晶胞边长为a pm。晶胞中两个Ni原子之间的最短距离为___________pm。若晶体中的Ni分别为Ni2+、Ni3+,此晶体中Ni2﹢与Ni3﹢的最简整数比为_________。
【化学—选修3:物质结构与性质】
在元素周期表中,除稀有气体外几乎所有元素都能与氢形成氢化物
(1)氨气是共价型氢化物。工业常用氨气和醋酸二氨合铜{[Cu(NH3)2]Ac}的混合液来吸收一氧化碳(醋酸根CH3COO-简写为Ac-)。反应方程式为:[Cu(NH3)2]Ac+ CO+NH3[Cu(NH3)3CO]Ac
①请写出基态Cu原子的电子排布式 。
②氨水溶液中各元素原子的第一电离能从大到小排列顺序为 ,理由是 ;其中NH3应为 (填“极性”或“非极性”)分子。
③醋酸分子中的两个碳原子的化方式分别是 。
④生成物[Cu(NH3)3CO]Ac中所含化学键类型有 。(填序号)
a.离子键 b.金属键 c. 共价键 d. 配位键
(2)某离子型氢化物化学式为XY2,晶胞结构如下图所示,其中6个Y原子(○)用阿拉伯数字1~6标注。
①已知1、2、3、4号Y原子在晶胞上、下面上。则5、6号Y原子均在晶胞 。(填“侧面”或“内部”)
②根据以上信息可以推知,XY2晶体的熔沸点 (填“>”“=”“<”)固态氨的沸点。
③若该晶胞的边长为a nm,密度为,XY2的摩尔质量为,则阿伏加德罗常数可表示为
A、B、C、D、E、F、G为前四周期元素。A、B最外层电子排布可表示为asa、bsbbpb(a≠b);C元素对应单质是空气中含量最多的物质;D的最外层电子数是内层电子数的3倍;E与D同主族,且位于D的下一周期;F与E同周期,且是本周期中电负性最大的元素,基态G原子核外电子填充在7个能级中,且价层电子均为单电子。
(1)元素B、C、D的第一电离能由大到小的顺序为______________(用元素符号表示)。
(2)ED3分子的空间构型为________,中心原子的杂化方式为_________。
(3)四种分子①BA4②ED3③A2D④CA3键角由大到小排列的顺序是__________(填序号)。
(4)CA3分子可以与A+离子结合成CA4+离子,这个过程中发生改变的是_________(填序号)。
a.微粒的空间构型 b.C原子的杂化类型
c.A-C-A的键角 d.微粒的电子数
(5) EBC-的等电子体中属于分子的有__________(填化学式),EBC-的电子式为______________。
(6)G的价层电子排布式为________,化合物[G(CA3)6]F3的中心离子的配位数为 。
(7)B的某种单质的片层与层状结构如图1所示,其中层间距离为hcm.图2为从层状结构中取出的晶胞。试回答:
①在B的该种单质的片层结构中,B原子数、B-B键数、六元环数之比为 。
②若B的该种单质中B-B键长为a cm,则B的该种单质的密度为 g.cm-3。
A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大,相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
A |
可形成自然界硬度最大的单质 |
B |
与A元素同周期,核外有三个未成对电子 |
C |
最外层电子数是其电子层数的3倍 |
D |
第一电离能至第四电离能分别是I1=578KJ/mol,I2=1817KJ/mol,I3=2745KJ/mol, I4=11575KJ/mol |
E |
常温常压下,E的单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质 |
F |
F的一种同位素的质量数为63,中子数为34 |
(1)A、B、C元素的第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。F的基态原子核外电子排布式为 。
(2)AE2是一种常用的溶剂,是 (填“极性”或“非极性”)分子,分子中σ键与π键个数比为 。
(3)写出D与NaOH溶液反应的离子方程式 。DB形成的晶体与金刚石类似,它属于 晶体。B的最简单氢化物容易液化,理由是
(4)已知F的晶体结构如图所示,又知F的密度为9.00g·cm-3,则晶胞边长为 ;FEC4常作电镀液,其中EC42-的空间构型是 ,其中E原子的杂化轨道类型是 。
(5)F的一种氯化物晶胞体结构如图所示,该氯化物的化学式是 。
(1、2、3班必做)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的+1价阳离子的核外有3层电子且各层均处于全满状态。
(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由小到大的顺序为_______(用元素符号表示)。
(3)B2A4是石油炼制的重要产物之一。B2A4分子中B原子轨道的杂化类型为________;1 mol B2A2分子中含________mol σ键。
(4)已知D、E能形成晶胞结构如图所示的两种化合物,则化学式:甲为______,乙为______;高温时,甲易转化为乙的原因为______________________________。