纳米技术制成的金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,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
题型:不详难度:来源:
纳米技术制成的金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,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:
离能(kJ·mol-1)
| I1
| I2
| I3
| I4
| A
| 932
| 1 821
| 15 390
| 21 771
| B
| 738
| 1 451
| 7 733
| 10 540
| (1)某同学根据上述信息,推断B的核外电子排布如图所示,该同学所画的电子排布图违背了________。
(2)ACl2分子中A的杂化类型为________。 (3)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。已知金刚石中的C—C的键长为154.45 pm,C60中C—C键长为145~140 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___________________。 (4)科学家把C60和钾掺杂在一起制造了一种富勒烯化合物,其晶胞如图所示,该物质在低温时是一种超导体。写出基态钾原子的价电子排布式______________,该物质的K原子和C60分子的个数比为________。
(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是______________________________,NCl3分子的VSEPR模型为________。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,则一个Si60分子中π键的数目为________。 |
答案
(1)能量最低原理 (2)sp杂化 (3)否 C60为分子晶体,熔化时破坏的是分子间作用力,无需破坏共价键 (4)4s1 3︰1 (5)N>C>Si 正四面体 30 |
解析
(1)E(3s)<E(3p),3s轨道排满才能排3p;(2)由表格电离能可推测出A是Be,B是Mg,BeCl2中心原子的价层电子对数为2,采取sp杂化;(3)C60是分子晶体,金刚石是原子晶体,决定二者熔沸点的作用力不同;(4)K原子序数为19,价电子为4s1,从晶胞可看出C60的个数8× +1=2,K原子的个数12× =6,K原子和C60分子的个数比为3︰1;(5)根据同周期、同主族元素原子的电负性递变规律可知:C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是N>C>Si;NCl3中心原子价层电子对数为4,VSEPR模型为正四面体;Si的价电子数为4,每个硅原子只跟相邻的3个硅原子相连且最外层都满足8电子稳定结构,所以每个Si原子周围只有1个π键,且2个Si共用1个π键,所以一个Si60分子中π键的数目为(60×1)×=30。 |
举一反三
下列对一些实验事实的理论解释正确的是( )。
选项
| 实验事实
| 理论解释
| A
| 氮原子的第一电离能大于氧原子
| 氮原子2p能级半充满
| B
| CO2为直线形分子
| CO2分子中C—O是极性键
| C
| 金刚石的熔点低于石墨
| 金刚石是分子晶体,石墨是原子晶体
| D
| HF的沸点高于HCl
| HF的相对分子质量小于HCl
| |
有A、E、R、X、Y、Z六种前四周期元素,原子序数依次增大,基态A原子的2p轨道处半充满状态,原子的第一电离能E﹤A, R是地壳中含量最高的金属元素,X原子核外的M层中有三对成对电子,Y为周期表前四周期中电负性最小的元素, Z原子核外电子数为24。 请回答下列问题: (1)基态Z原子的核外电子排布式是 。AE2+与二氧化碳分子互为等电子体,AE2+的电子式是____。AX3分子的VSEPR模型是 。 (2)某化合物由E、Y两种元素组成,其晶胞如图,该化合物的化学式为______。
(3)在化合物Y2ZE4的水溶液入适量硫酸,能观察到的现象是 。 (4)A的简单氢化物极易溶于E的简单氢化物,其原因是 。 (5)A的最高价氧化物对应水化物的稀溶液与R的单质反应时,A被还原到最低价,该反应的化学方程式是 。 |
碘具有升华的性质,利用该性质可用于指纹鉴定,因为A.汗液中有AgNO3,可以与碘生成黄色沉淀 | B.汗液中有NaCl,可以与碘发生化学反应,有颜色变化 | C.根据相似相溶原理,碘易溶于皮肤分泌出的油脂中,有颜色变化 | D.根据相似相溶原理,碘与汗液中的淀粉有颜色变化 |
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已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期且原子序数依次增大,A的p能级电子数是s能级的一半,C的基态原子2p轨道有2个未成对电子;C与D形成的化合物中C显正化合价;E的M层电子数是N层电子数的4倍,F的内部各能层均排满,且最外层电子数为1。 请回答下列问题。 (1)C原子基态时电子排布式为 。 (2)B、C两种元素第一电离能为 > (用元素符号表示)。试解释其原因: 。 (3)任写一种与AB-离子互为等电子体的离子 。 (4)B与C形成的四原子阴离子的立体构型为 ,其中B原子的杂化类型是 。 (5)F(OH)2难溶于水,易溶于氨水,写出其溶于氨水的离子方程式 。 (6)D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为 ;∠EDE= ;E的配位数是 ;已知晶体的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA,则晶胞边长a= cm。(用ρ、NA的计算式表示)
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A、B、C是中学化学中常见的三种元素(A、B、C代表元素符号)。A位于元素周期表中第4周期,其基态原子最外层电子数为2且内层轨道全部排满电子。短周期元素B的一种常见单质为淡黄色粉末。元素C的原子最外层电子数是其内层电子数的3倍。 (1)在第3周期中,第一电离能大于B的元素有 种; A与B形成晶体的晶胞如图所示,该晶胞实际拥有Bn-的数目为
(2)B的氢化物(H2B)分子的空间构型为 ;在乙醇中的溶解度:s(H2C)>s(H2B),其原因是 。 (3)B与C可形成BC42- ①BC42-中,B原子轨道的杂化类型是 。 ②人们将价电子数和原子数分别相同的不同分子、离子或原子团称为等电子体。与BC42-互为等电子体的分子的化学式为 (写出一种即可)。 (4)A的氯化物与氨水反应可形成配合物[A(NH3)4]Cl2,l mol该配合物中含有键的物质的量为 mol。 |
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