决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
578 |
1817 |
2745 |
11578 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
A通常显 价,A的电负性 B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)已知:波长为300 nm的紫外光的光子,光子的能量与光的频率的关系为E=hv,式中h=6.63×10-34J·s,光的波长与光的频率v的关系为,其中光速c=3×108m·s-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,求波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量 kJ·mol-1,说明人体长时间照射紫外光后皮肤是否会受伤害的原因:
。(未说明原因不给分)
共价键 |
C—C |
C—N |
C—S |
键能/kJ·mol-1 |
347 |
305 |
259 |
(3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据:
离子晶体 |
NaCl |
KCl |
CaO |
晶格能/kJ·mol-1 |
786 |
715 |
3401 |
离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量,KCl、CaO、TiN 3种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。
(4)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。
(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有 (填字母)。
A.离子键 B.共价键 C.配位键 D.氢键
A、B、C都是元素周期表中的短周期非金属元素,它们的核电荷数依次增大。A原子的核外成对电子数与未成对电子数相等,B原子的最外层p轨道的电子为半满结构,C是地壳中含量最多的元素。D、E是第四周期元素,D原子核外最外层电子数有1个电子,其余各层电子均充满;E原子核外未成对电子数在同周期中最多。请用对应的元素符号或化学式填空:
⑴A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
⑵D与E的原子化热分别为340 kJ·mol-1和125 kJ·mol-1,则它们的熔点:D E(填“>”、“<”、“="”" )。
⑶分子A2B2中键与键之间的夹角为180°,并有对称性,每个原子最外层电子数均满足八电子,其结构式为_____________,1mol该分子中含有键的数目为 。
⑷基态E原子的外围电子排布式为 。EO2Cl2熔点:-96 .5℃,沸点:117℃,则固态EO2Cl2属于 晶体。
⑸D的氢化物的晶体结构如右图所示,其化学式是 ,图中白球构成的晶体结构是由 (填“密置层”或“非置密层”)按一定的方式在三维空间堆积形成的,写出此氢化物在氯气中燃烧的化学方程式 。
金属镍及其化合物在合金材料以及催化剂等方面应用广泛。请回答下列问题:
(1)Ni原子的基态电子排布式为______________________________;
(2)NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO ________ FeO(填“<”或“>”);
(3)金属镍与镧(La)形成的合金是一种良好的储氢材料,其晶胞结构示意图如左下图示。该合金的化学式为_______________;
(4)丁二酮肟常用于检验Ni2+:在稀氨水介质中,丁二酮肟与Ni2+反应可生成鲜红色沉淀,其结构如右上图所示。该结构中,氮原子的杂化轨道类型为_______________。氧原子的杂化轨道类型为_______________。
(1)化学式为Pt(NH3)2Cl2的化合物有两种异构体,其中一种异构体易溶于水,则此种化合物是 (填“极性”、“非极性”)分子。
(2)今有A、B、C、D四种元素,它们的原子序数依次增大,且均小于18,A和B在同一周期,A原子p能级有一个空轨道,B原子的p能级有两个未成对电子,0.1mol C单质能从酸中置换出 2.24L氢气(标准状态),此时它就变成与B离子电子层排布完全相同的离子。D离子的半径在B、C、D中为最小。则:
①A是_________,B是_________,C是_________,D是__________。(填名称)
②A单质和B单质充分反应生成的化合物的电子式是____________。
③我国科学工作者于20世纪90年代在兰州制备出过去一直依赖进口,价格十分昂贵的B的一种同位素形成的单质,1mol这种单质中含中子的物质的量是20mol,则这种同位素原子的符号为________。
(3)把CoCl2溶于水后加氨水直到先生成的Co(OH)2沉淀又溶解后,再加氨水,使生成[Co(NH3)6]2+,此时向溶液中通入空气,得到的产物中有一种其组成可用CoCl3·5NH3表示,Co的配位数是6。把分离出的CoCl3·5NH3溶于水后立即加硝酸银溶液,则析出AgCl沉淀。经测定,每1molCoCl3·5NH3只生成2molAgCl。CoCl3·5NH3中Co化合价为 ,请写出表示此配合物结构的化学式: 。
(4)核内中子数为N的R2+,质量数为A,则ng它的氧化物中所含质子的物质的量是
。
(1)五种元素的原子电子层结构如下:A:1s22s22p63s2 B:1s22s22p63s23p63d54s2 C:1s22s1 D:1s22s22p63s23p2 E:1s22s22p6。请回答:(填元素符号)
元素的电负性最大, 元素原子的第一电离能最小, 元素最可能生成具有催化性质的氧化物。
(2)钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料,被誉为“未来世界的金属”,钛有4822Ti和5022Ti两种原子,它们互称为 。Ti元素在元素周期表中的位置是第 ,按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于 区元素。
(3)A、B两种元素的电离能数据如下(kJ·mol—1):
电离能/kJ•mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
577 |
1817 |
2745 |
11578 |
B |
738 |
1451 |
7733 |
10540 |
化合价是元素的一种性质。由A、B的电离能数据判断,A通常显 价,B显 价。
(4)气态氯化铝(Al2Cl6)是具有配位键的化合物,分子中原子间成键的关系如下图所示。请将图中你认为是配位键的斜线上加上箭头。
(5)假设原子晶体SiO2中Si原子被铝原子取代,不足的价数由钾原子补充。当有25%的硅原子被铝原子取代时,可形成正长石。则正长石的化学组成为 。
(6)CO2与SiO2比较沸点相差很大的原因是 。
(13分) 下表为元素周期表的一部分,其中编号代表对应的元素。
请回答下列问题:
(1)写出元素⑦的基态原子排布式 ,元素⑧位于 区。
⑤元素原子的价层电子的轨道表示式为 ,
(2)若元素①③⑤形成的某化合物显酸性,经测定这三种元素的质量比为1:6:16,该化合物对氢气的相对密度为23,则其中所有杂化原子的杂化方式分别为 和 。
(3)元素④和⑥的第一电离能大小顺序是 > (用元素符号表示)。请写出由④和⑤两种元素形成的与N3-互为等电子体的离子的化学式 ,其VSEPR构型为 。
(4)在测定①和⑥形成的化合物的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是 。
(5)④和⑧形成某种化合物的晶胞结构如右图所示(每个球均表示1个原子,其中④显-3价),则其化学式为 。
⑧的常见离子和④的最简单氢化物形成的配离子的名称为 ,
其水溶液颜色为 。
(10分,每空2分)决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题:
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离如下表所示:
电离能/kJ·mol-1 |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
578 |
1 817 |
2 745 |
11 578 |
B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
A通常显____价,A的电负性__ __B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。
(2)已知:波长为300 nm的紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因:
。
共价键 |
C—C |
C—N |
C—S |
键能/kJ·mol-1 |
347 |
305 |
259 |
(3)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是________________。
(4)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有__________(填字母)。
A.离子键 B.共价键
C.金属键 D.配位键 E.氢键
(8分,每空2分)水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)写出与H2O分子互为等电子体的微粒___ ___(填1种)。
(2)水分子在特定条件下容易得到一个H+,形成水合氢原子(H3O+)。下列对上述过程的描述不合理的是 ( )
A.氧原子的杂化类型发生了改变 | B.微粒的形状发生了改变 |
C.微粒的化学性质发生了改变 | D.微粒中的键角发生了改变 |
(3)下列是钠、碘、金刚石、干冰、氯化钠晶体的晶胞图(未按顺序排序)。与冰的晶体类型相同的是________(请用相应的编号填写)。
(4)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如下图所示),已知冰的升华热是51 kg/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是_____ ___kJ/mol;
(12分,每空2分)
当今世界,能源的发展日益成为全世界、全人类共同关心的问题。
(1)A和B的单质单位质量的燃烧热大,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能(kJ/mol) |
I1 |
I2 |
I3 |
I4 |
A |
899 |
1 757 |
14 840 |
21 000 |
B |
738 |
1 451 |
7 733 |
10 540 |
①请根据上述信息,写出A基态原子的核外电子排布式:__________________。
②某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图1所示,该同学所画的电子排布图违背了______________________。
(2)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。
①已知金刚石中C—C键的键长为154.45 pm,C60中C—C键的键长为145 pm和140 pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确并阐述理由____________________________ ________________。
②科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图2所示,该物质在低温时是一种超导体。该物质中K原子和C60分子的个数比为______________________。
③继C60后,科学家又合成Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是__________ 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为______。
A、B、D、E是短周期中构成蛋白质的重要元素,其性质见下表。Fe、Co元素的常见化合价为+2、+3,能形成各种有色配离子。
|
A |
B |
D |
E |
化合价 |
-4 |
-2 |
-3 |
-2 |
电负性 |
2.5 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
(1)基态Fe原子的电子排布式为 。
(2)Fe、Co两元素的第三电离能I3(Fe) I3(Co)(填“<”或“>”)。
(3)B、D、E的气态氢化物的沸点由高到低的顺序为 (填化学式)。
(4)Co与E形成的化合物晶胞如右图所示,则该化合物的化学式为 。(用元素符号表示)
(5)Co的离子能与AD-离子生成各种配合物。紫色的配离子[Co(AD)6]4-是一种相当强的还原剂,在加热时能与水反应生成[Co(AD)6]3-。
①HAD分子中A元素的杂化类型为 ,D元素的化合价为 。
②写出[Co(AD)6]4-在加热时与水反应生成[Co(AD)6]3-的离子方程式: 。
CuCl和CuCl2都是重要的化工原料,常用作催化剂、颜料、防腐剂和消毒剂等。已知:
①CuCl可以由CuCl2用适当的还原剂如SO2、SnCl2等还原制得:
2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O=2CuCl↓+4H++SO42-
2CuCl+SnCl2=2CuCl↓+SnCl4
②CuCl2溶液与乙二胺(H2N—CH2—CH2—NH2)可形成配离子[Cu(En)2]2+(En是乙二胺的简写):
请回答下列问题:
(1)配离子[Cu(En)2]2+的中心原子基态外围电子排布式为 ,
H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是 ;
(2)SO2分子的空间构型为 ;
(3)乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为 ,乙二胺和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是 。
(4)配离子[Cu(En)2]2+的配位数为 ,该微粒含有的微粒间的作用力类型有 (填字母);
A.配位键 | B.极性键 | C.离子键 | D.非极性键 |
E.氢键 F.金属键
(5)CuCl的晶胞结构如右图所示,其中Cl-的配位数(即与Cl-最近距离的Cu+的个数)为 。
已知:A、B、C、D、E、F五种元素核电荷数依次增大,属周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三个未成对电子;B在第三周期且化合物B2E的晶体为离子晶体,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单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的;F原子核外最外层电子数与B相同,位于第四周期第IB族,请根据以上信息,回答下列问题:
(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)E的最高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 .
(5)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为 ;(黑色球表示F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,其晶体中所含的化学键类型为 。
部分中学化学常见元素原子结构及性质如表所示
序号 |
元素 |
结构及性质 |
① |
A |
A在第三周期中简单离子半径最小 |
② |
B |
B原子最外层电子数是内层电子数的1/5 |
③ |
C |
C是常用化肥的主要元素,单质常温下呈气态 |
④ |
D |
通常情况下,D没有正化合价,A、B、C都能与D形成化合物 |
⑤ |
E |
E在周期表中可以排在IA族,也可以排在ⅦA族 |
(1)A原子中的电子占有______个轨道,最外层有______种不同运动状态的电子。这五种元素的原子半径由大到小的顺序为_________________(用元素符号表示)。
(2)E与D可以按原子个数比2:1、1:1形成两种化合物X、Y,区别X、Y这两种物质的实验方法为______________________________________。E与C组成的两种化合物M、N,所含电子数分别与X、Y相等,M的空间构型为___________,N的结构式为___________。
(3)C与D都是较活泼的非金属元素,用一个有关的化学方程式说明两种单质的氧化性强弱_____________________________________。
(4)有人认为A、B的单质用导线连接后插入NaOH溶液中可形成原电池,你认为是否可行,若可以,写出负极的电极反应式(若认为不行可不写)________________________。
A、B、C、D、E、F六种短周期元素的原子序数依次增大。A是宇宙中含量最丰元素,B元素的原子价电子排布为nsnnpn,D元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,F的最高价氧化物对应水化物有两性,能溶于C、E的最高价氧化物对应水化物中。试回答
(1)写出C原子的价层电子轨道表示式: ;D原子的价层电子排布式:___________,E的原子结构示意图:___________;
(2)B位于元素周期表的第 族,A、B形成原子个数比1:1且直线形分子的结构式: ;
(3)C的基态原子核外有 种不同运动状态的电子;
(4)E单质在空气中燃烧生成物的电子式: ,其中的阳离子与阴离子的个数比是 ;
(5)F的固态氧化物的用途有________ ___(说出一种)。F的单质、石墨和二氧化钛(TiO2)按比例混合,高温下反应得到的两种化合物均由两种元素组成,且都是新型陶瓷材料(在火箭和导弹上有重要应用),其反应的化学方程式是 。
【化学—选:3:物质结构与性质】
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的原子序数比E小5,D跟B可形成离子化合物,其晶胞结构如右图。
请回答:
(1)A元素的名称是 ;
(2)B元素原子核外运动状态不同的电子数为 ,C元素原子价电子层的电子排布图为 ,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)元素E在周期表中的位置是 ,它的+2价离子的电子排布式为 :
(4)由以上五种元素的任意两种形成的常见化合物中,所含离子键成分最多的可能为
(5) 如图所示,D跟B形成的离子化合物晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是
(只要求列出算式)。