(15分)X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素,已知:①X元素与Q处于同一主族,其原子价电子排布式都为ns2np2,且X原子半径小于Q的。
题型:不详难度:来源:
(15分)X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素,已知: ①X元素与Q处于同一主族,其原子价电子排布式都为ns2np2,且X原子半径小于Q的。 ②Y元素是地壳中含量最多的元素;W元素的电负性略小于Y元素,在W原子的电子排布中,p轨道上只有1个未成对电子。 ③Z元素的电离能数据见下表(kJ·mol-1):
I1
| I2
| I3
| I4
| …
| 496
| 4562
| 6912
| 9540
| …
| 请回答: (1)XY2分子空间构型为 ,X原子的轨道杂化方式为 ;QX的晶体结构与金刚石的相似,其中X原子的杂化方式为 ,微粒间存在的作用力是 。 (2)晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是 。 (3)氧化物MO的电子总数与QX的相等,则M为______________(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与ZW晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是_________________________。
(4)ZW晶体的结构示意图如右图。已知:ρ(ZW)=2.2 g·cm-3,NA=6.02×1023mol-1,则ZW晶体中两个最近的Z离子中心间的距离为 。 |
答案
⑴ 直线型分子; sp杂化; sp3杂化;共价键 ; ⑵NaCl为离子晶体而CCl4为分子晶体; ⑶Mg Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大 ⑷ 4.0×10-8 cm |
解析
试题分析:根据题意可推知各种元素分别为:X是C;Y的O;Z是Na;Q是Si;W是Cl。(1)CO2分子空间构型为直线型;其中X原子的轨道杂化方式为sp杂化;SiC的晶体结构与金刚石的相似,是原子晶体,其中C原子的杂化方式为sp3杂化;C原子与Si原子之间的作用力是共价键。(2)NaCl晶体是离子晶体,离子间通过离子键结合,离子键是一种强烈的相互作用,断裂较难,因此该化合物的熔点高;而CCl4是由分子通过分子间作用力结合,分子间作用力是一种比较弱的作用,破坏比较容易,因此该晶体的熔沸点比较低,CCl4在室温下为液态。(3)SiC的电子数是20,而氧化物MO的电子总数与SiC的相等,则M的电子数是12,该元素是Mg;MgO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似。MgO的熔点比CaO的高,是因为Mg2+半径比Ca2+小,MgO晶格能大,断裂其离子键比CaO难,所以熔点较高。(4)在一个晶胞中含有的Na+:8×1/8+6×1/2=4;含有的Cl-:12×1/4+1=4.即一个晶胞中含有4个NaCl.所以晶胞的边长为L,则在晶胞中两个最近的Na+的距离是整理解得=4.0×10-8 cm。 |
举一反三
(15分)已知:A、B、C、D、E、F六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;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最高;F能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物。 回答下列问题: (1)F的原子的M层电子排布式为 。 (2)B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号表示) (3)A的简单氢化物分子极易溶于水,其主要原因是 . (4)E的最高价氧化物分子的空间构型是 。其中心原子的杂化方式为 。 (5)F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子,配位数为 。 (6)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),已知紧邻的白球与黑球之间的距离为a cm, 该晶胞的密度为 g/cm3。 |
[化学一选修3:物质结构与性质](15分) (1)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是元素周期表原子半径最小的元素,Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍,Z原子基态时2p原子轨道上有3个未 成对的电子,w的原子序数为29。回答下列问题: ①Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为_________,1molY2X2含有键的数目为____ __________________. ②化合物ZX3的沸点比化台物YX4的高,其主要原因是_____________。 ③元素Y的一种氧化物与元素z的一种氧化物互为等电子体,元素z的这种氧化物的分子式是_____________。 (2)铁元素能形成多种配合物,如:Fe(CO)x ①基态Fe3+的M层电子排布式为___________________________。 ②配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18.则x=_________。常温下呈液态,熔点为-20.5℃,沸点为103℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断Fe(CO)x晶体属于 (填晶体类型): (3)O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如图,距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为_________。已知该晶胞的密度为 g/cm,阿伏加德罗常数为,求晶胞边长a=________cm。(用含的计算式表示)
(4)下列有关的说法正确的是_____________。A.第一电离能大小:S>P>Si | B.电负性顺序:C<N<O<F | C.因为晶格能Ca0比KCl高,所以KCl比CaO熔点低 | D.SO2与CO2的化学性质类似,分子结构也都呈直线型,相同条件下SO2的溶解度更大 | E.分子晶体中,共价键键能越大,该分子晶体的熔沸点越高 |
(13分)【化学—物质结构与性质】 氮、磷属于同主族元素,广泛存在于生产生活的各种物质中。 (1)N原子价电子轨道表示式 ; (2)PCl5晶体中只有PCl4+和PCl6-微粒,其晶体结构与氯化铯相同。PCl5晶体类型是 ;PCl4+的空间构型是 ; (3)PCl6-呈正八面体的结构(如图),该离子中 (填“是”或“否”)存在配位键,原因是 ;
(4)NCl3分子中,N原子杂化方式是 ;NCl3不稳定,易发生分解:2NCl3(l)=N2(g)+3Cl2(g),分解过程中形成σ键和π键数目之比为 ; (5)C、N、O三种元素的第五电离能(I5)由大到小顺序是 。 |
[化学—物质结构与性质](13分) Ⅰ.现今运动场馆大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管(LED)。目前市售LED晶片,材质基本以GaAs(砷化镓)、InGaN(氮化铟镓)为主。砷化镓作为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。 已知砷化镓的晶胞结构如图所示。请回答下列问题:
(1)下列说法正确的是 (填字母序号)。 a.砷化镓晶胞结构与NaCl相同 b.第一电离能:As>Ga c.电负性:As>Ga d.砷化镓晶体中含有配位键 e.GaP与GaAs互为等电子体 (2)AsH3空间构型为__ __;砷化镓可由(CH3)3Ga 和AsH3在700℃时制得,(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为 。 Ⅱ. 金属铜的导电性仅次于银,居金属中的第二位,大量用于电气工业。 (3)Cu的价电子排布式为__________;请解释金属铜能导电的原因 。 (4)在硫酸铜溶液中通入过量的氨气,小心蒸发,最终得到深蓝色的[Cu(NH3)4]SO4晶体,晶体中 含有的化学键除普通共价键外,还有 和 。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,单NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是 。 |
【选修3:物质结构与性质】(10分) 血红素中含有C、O、N、Fe五种元素。回答下列问题: (1)C、N、O、H四种元素中电负性最小的是 (填元素符合),写出基态Fe原子的核外电子排布式 。 (2)下图所示为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分――血红素的结构式。血红素中N原子的杂化方式有 ,在右图的方框内用“→”标出Fe2+的配位键。 (3)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“>”); (4)N与H形成的化合物肼(N2H4)可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是: 2N2H4(l)+ N2O4(l)=3N2(g)+ 4H2O(g) △H=-1038.7kJ/mol 若该反应中有4mol N—H键断裂,则形成的键有___________mol。 (5)根据等电子原理,写出CN—的电子式 ,1 mol O22+中含有的π键数目为 。 (6)铁有δ、γ、α三种同素异形体如下图所示。则γ晶体晶胞中所含有的铁原子数为 ,δ、α两种晶胞中铁原子的配位数之比为 。 |
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