(本题共14分)X、Y、Z、W为短周期的主族元素,其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体。Y是电负性最大的元素。W的原子最外层电子数与核外
题型:不详难度:来源:
(本题共14分)X、Y、Z、W为短周期的主族元素,其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体。Y是电负性最大的元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8。X的原子序数是Z的原子序数的一半。U原子基态的外围电子排布为3d104s1。 (1)Z基态的核外电子排布式 ,U在周期表中位置为 。 (2)在Y的氧化物OY2中,氧原子的杂化轨道类型是 。 (3)在银氨溶液中通入W的气态氢化物,会出现黑色沉淀,该反应的离子方程式是 。 (4)1molX的气态氢化物在800~900℃下催化氧化放出226.25KJ热量。该反应的热化学方程式为 _ 。 (5)U的含氧化合物M晶胞如右图所示(“○”表示氧原子),则M的化学式为 ;氧原子的配位数为 。 |
答案
(1)1s22s22p63s23p2 ;第四周期IB族(各2分,共4分) (2)sp3(2分) (3)2Ag(NH3)2+ + 2OH- + H2S = Ag2S↓ + 2H2O + 4NH3(2分) (4)4NH3(g) +5O2(g) =4NO(g)+ 6H2O(g) △H=-905kJ/mol(方程式正确1分,热量正确1分,共2分) (5)Cu2O; 4 (各2分,共4分) |
解析
试题分析:X、Y、Z、W为短周期的主族元素,其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体,因此X是氮元素。Y是电负性最大的元素,则Y是氟元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8,且W是四种短周期元素中原子序数最大的,因此W是第三周期元素,则W是硫元素。X的原子序数是Z的原子序数的一半,即Z的原子序数是14,因此Z是硅元素。U原子基态的外围电子排布为3d104s1,则U的原子序数是29,即为铜元素。 (1)根据原子核外电子排布规律可知硅元素基态的核外电子排布式为1s22s22p63s23p2,铜元素在周期表中位置为第四周期IB族。 (2)在Y的氧化物OF2中,氧原子含有的孤电子对数=(6-2×1)÷2=2,即氧原子的价层电子对数是4,所以氧原子的杂化轨道类型是sp3。 (3)在银氨溶液中通入W的气态氢化物硫化氢,会出现黑色沉淀,该沉淀应该是硫化银,因此反应的离子方程式是2Ag(NH3)2+ + 2OH- + H2S = Ag2S↓ + 2H2O + 4NH3。 (4)氨气催化氧化生成NO和水,若1molX的气态氢化物在800~900℃下催化氧化放出226.25KJ热量,则该反应的热化学方程式为4NH3(g) +5O2(g) =4NO(g)+ 6H2O(g) △H=-905kJ/mol。 (5)根据晶胞结构可知,晶胞中含有铜原子的数是4个,而氧原子数是1+8×1/8=2,所以M的化学式为Cu2O;根据晶胞结构可知氧原子周围距离最近的铜原子个数是4个,所以氧原子的配位数为4。 |
举一反三
原子序数依次增大的短周期元素a、b、c、d和e中,a的最外层电子数为其周期数的二倍;b和d的A2B型氢化物均为V型分子,c的+1价离子比e的﹣1价离子少8个电子. 回答下列问题: (1)元素a为 ,c为 ; (2)由这些元素形成的双原子分子为 ; (3)由这些元素形成的三原子分子中,分子的空间结构属于直线型的是 ,非直线型的是 (写两种); (4)这些元素的单质或由它们形成的AB型化合物中,其晶体类型属于原子晶体的是 ,离子晶体的是 ,金属晶体的是 ,分子晶体的是 ;(每空填一种) (5)元素a和b形成的一种化合物与c和d形成的一种化合物发生的反应常用于防毒面具,该反应的化学方程式为 . |
【化学——选修3:物质结构与性质】(15分) (1)过渡金属元素铁能形成多种配合物,如:[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3 [三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。 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= 。 Fe(CO)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); (2)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右图,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ρ g/cm3,阿伏加德罗常数为NA,求晶胞边长 a = cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
(3)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CaO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 (4)原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,其中X是形成化合物种类最多的元素,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: ① Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为 ,1mol Y2X2含有σ键的数目为 。 ② 化合物ZX3的沸点比化合物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 。 |
【化学—选修3:物质结构与性质】(15分) 氮化钛( Ti3N4)为金黄色晶体,由于具有令人满意的仿金效果,越来越多地成为黄金代替品。以TiCl4为原料,经过一系列反应(如图所示),可以制得Ti3N4和纳米TiO2请回答下列问题:
(1)反应①为置换反应,写出该反应的化学方程式 ;TiCl4分子中4个氯原子不在同一平面上,则TiCl4的空间构型为 。 (2)元素周期表中Ti元素位于第 周期 族。与Ti相邻的元素Zr的基态原子外围电子排布式为 , (3)纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂,纳米Ti02催化的一个实验如图所示。
化合物甲的分子中采取sp2方式杂化的碳原子个数为 ,化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为 。 (4)有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示,该氮化钛晶胞中含有 个N原子,晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm,则该氮化钛的密度为 g.cm-3(NA为阿伏加德常数的数值,只列算式)。
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(15分)氮的化合物在无机化工领域有着重要的地位。请回答下列问题: (1)基态氮原子的价电子排布图为______。氮的最高价氧化物为无色晶体,它由两种离子构成:已知其阴离子构型为平面正三角形,则其阳离子的构型为 形,阳离子中氮的杂化轨道类型为 。 (2)某氮铝化合物X具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,广泛用于陶瓷工业等领域。工业上用氮气与氧化铝和碳在一定条件下反应生成X和CO,X的晶体结构如图所示,工业制备X的化学方程式为____。
(3)X晶体中包含的化学键类型为______。(填字母标号)(4)已知氮化硼与X晶体类型相同,且氮化硼的熔点比X高,可能的原因是______ (5)若X的密度为pg/cm3,则晶体中最近的两个N原子的距离为______cm(阿伏加德罗常数用NA表示,不必化简)。 |
(15分) 已知:(1)测定土壤中铁的含量时需先将三价铁还原为二价铁,再采用邻啡罗啉作显色剂,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·HCl4FeCl2+N2O↑+6HCl+H2O ①Fe2+在基态时,价层电子排布式 。 ②羟胺(NH2OH)中N原子的杂化方式 。 ③Fe2+与邻啡罗啉形成的配合物中,配位数为 。 (2)硫酸铜晶体的化学式也可以表达为Cu(H2O)4SO4·H2O晶体,该晶体中含有的化学键类型是 (3)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、磷化镓及铜锢硒薄膜电池等。 其中元素P、As、Se第一电离能由小到大的顺序为: 。 图1 图2 (4)① 有机太阳能固体电池材料含有高纯度C60,其结构如图1,则1 mol C60分子中π键的数目为 ,C60的晶胞结构如图2,则其配位数为_______若此晶胞的密度为ρg/cm3则两个最近C60间的距离为________cm(列式表达,已知阿伏伽德罗常数为NA) ② 如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙,第四周期电负性最小的原子可作为容体掺入C60晶体的空隙中,形成具有良好的超导性的掺杂C60化合物。若每个四面体空隙填入一个原子,则全部填满C60晶体的四面体空隙后,所形成的掺杂C60化合物的化学式为 。 |
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