[化学—选修3物质结构与性质](15分)卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。(1)卤族元素位于周期表的____

[化学—选修3物质结构与性质](15分)卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。(1)卤族元素位于周期表的____

题型:不详难度:来源:
[化学—选修3物质结构与性质](15分)
卤族元素的单质和化合物很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
(1)卤族元素位于周期表的_________区;溴的价电子排布式为____________________。
(2)在不太稀的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________。
 





第一电离能
(kJ/mol)
1681
1251
1140
1008
900
(4)已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H5IO6)和HIO4,前者为五元酸,后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H5IO6_____HIO4。(填“>”、 “<”或“=”)
(5)碘在水中的溶解度虽然小,但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大这是由于溶液中发生下列反应I-+I2=I3-。I3-离子的中心原子周围σ键电子对对数为_____,孤电子对对数为______, I3-离子的空间构型为___________。
与KI3类似的,还有CsICl2­。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
(6)已知ClO2-为角型,中心氯原子周围有四对价层电子。ClO2-中心氯原子的杂化轨道类型为___________,写出一个ClO2-的等电子体__________。
(7)下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。

A.碘分子的排列有2种不同的取向,2种取向不同
的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B.用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C.碘晶体为无限延伸的空间结构,是原子晶体
D.碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
(8)已知CaF2晶体(见下图)的密度为ρg/cm3,NA为阿伏加德罗常数,相邻的两个Ca2+的核间距为a cm,则CaF2的相对分子质量可以表示为___________。

答案
(15分)
(1)p;4s24p5
(2)氢键
(3)碘
(4)<
(5)2,3,直线型,A
(6)sp3杂化,Cl2O、OF2、BrO2-
(7)AD
(8)ρNAa3/2.
解析

试题分析:(1)根据卤族元素的最外层电子排布的最后一个轨道判断,卤族元素位于周期表的p区;溴是第四周期元素,最外层7个电子,所以价电子排布式为4s24p5
(2)HF分子间存在氢键,使氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的;
(3)第一电离能越小,形成的离子越稳定,卤族元素中碘的第一电离能最小,所以碘最有可能生成较稳定的单核阳离子;
(4)根据同种元素形成的含氧酸的酸性判断依据,将酸写成(HO)mROn,n值越大,酸性越强。H5IO6与HIO4写成该形式后,HIO4中的n值较大,酸性较强,所以:H5IO6<HIO4
(5)I3-离子的中心原子周围σ键电子对对数的判断把其中一个I当作是中心原子,另2个与其形成共价键,所以I3-离子的中心原子周围有2个σ键,σ键电子对对数是2对;根据价层电子对互斥理论,孤电子对对数="1/2(7+1-2×1)=3," I3-离子的空间构型是直线型;CsCl与CsI相比,氯离子半径小于碘离子半径,离子半径越小,晶格能越大,所以前者的晶格能较大,则按A式发生;
(6)ClO2-中心氯原子周围有四对价层电子,根据杂化轨道理论判断氯原子的杂化轨道类型为sp3杂化;ClO2-是3原子20个价电子的粒子,与它是等电子体的微粒有Cl2O、OF2、BrO2-等;
(7)A、根据晶胞结构判断碘分子的排列有2种不同的取向,分别是顶点和面的中心,每种取向的碘分子与同层相同取向的碘分子距离最近且相等的都是4个碘分子,所以2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,正确;B、用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘分子,8个碘原子,错误;C、碘晶体为无限延伸的空间结构,但不是网状结构,不是原子晶体,是分子晶体,错误;D、碘分子中的碘原子间是非极性键,碘分子间的碘原子之间是范德华力,正确,答案选AD;
(8)图中黄球是8个,红球是4个,所以红球代表Ca2+,相邻的两个Ca2+即顶点与面心的钙离子,核间距为acm,则晶胞的边长是acm,设CaF2的相对分子质量为M,则ρ=4M/NA÷(a)3,所以M=ρNAa3/2.
举一反三
短周期元素原子序数之和为28,X与Z2具有相同的核外电子层结构,Y、Z在同一周期。下列推测正确的是
A.元素Y的最高化合价为+7
B.三种元素的原子半径rZ>rY>rX
C.Z的单质比Y的单质更易与H2反应
D.化合物X2Z2中阴阳离子数之比为1: 2

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【化学—--选修3:物质结构与性质】(15分)
金属铜与金属锰及其化合物在工业上有着广泛的应用:
(1)Cu2的外围电子排布图可表示为                                      ;
(2)Mn基态原子核外处在能量最高的能级上的电子共有             种不同的运动状态;
(3)在铜锰氧化物的催化下,空气中CO被氧化成CO2,HCHO被氧化成CO2和H2O
① N3-和CO2是等电子体,则N3-的结构式为                                
② HCHO分子中C原子轨道的杂化类型为                                  
(4)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                             
(5) 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361pm(提示:3.613=47.05),又知铜的密度为9.00g·cm-3,则铜晶胞的质量是
                      g(保留两位小数);阿伏加德罗常数为                             (列式计算,保留两位小数)。
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(15分) 已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前四周期元素,它们原子序数的大小关系为A<C<B<D<E。又知A原子的p轨道为半充满,其形成的简单氢化物的沸点是同主族非金属元素的氢化物中最高的。D原子得到一个电子后其3p轨道将全充满。B离子比D原子形成的离子少一个电子层。C与B可形成BC型的离子化合物。E的原子序数为29。
请回答下列问题:
(1) 元素A简单氢化物中A原子的杂化类型是       ,B、C、D的电负性由小到大的顺序为
__     (用所对应的元素符号表示)。C的气态氢化物易溶于水的原因是                   

(2)E原子的基态电子排布式为       。元素E的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式,晶胞分别如右图a和b所示,则其面心立方堆积的晶胞与体心立方堆积的晶胞中实际含有的E原子的个数之比为           
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/kJ·mol-1
786
715
3401
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:       
(4)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       
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下列说法正确的是(  )
A.前四周期中,原子最外层为1个电子的元素有5种
B.Fe2+的价电子排布为3d6
C.2p轨道上有1个未成对电子的原子与3p轨道上有1个未成对电子的原子化学性质相似
D.AB3型分子的中心原子A采取sp3杂化

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现有四种元素的基态原子的电子排布式如下:① 1s22s22p63s23p4 ②1s22s22p63s23p3; ③1s22s22p3④1s22s22p5。则下列有关比较中正确的是
A.第一电离能:①>②B.原子半径:④>③
C.电负性: ②>③D.氢化物稳定性:①>②

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