有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素,A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素;B元素的原子既不易失去,也不易得到电子,其基态原子每种轨道中电子数相同
题型:不详难度:来源:
有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素,A是短周期中族序数等于周期数的非金属元素;B元素的原子既不易失去,也不易得到电子,其基态原子每种轨道中电子数相同;C元素的价电子构型为nsnnpn+1;D的最外层电子数与电子层数之比为3∶1;E是地壳中含量仅次于铝的金属元素,其合金用途最广,用量最大。 (1)B与D形成的非极性分子中中心原子的孤电子对数是________,中心原子的杂化轨道类型为________。 (2)A分别与B、C、D能形成电子数为10的化合物,它们的沸点由高到低的顺序是________,它们的稳定性由弱到强的顺序是________。 B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是________(用元素符号表示),第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。 (5)一个C的单质分子中存在________个π键、________个σ键。 (6)E的三种同素异形体,晶胞如图所示:
其中晶胞γ的堆积模型中E原子的配位数为________,该晶胞中所含原子数为________。 |
答案
(1)0 sp杂化 (2)H2O、NH3、CH4 CH4、NH3、H2O (3)直线形 平面三角形 (4)O>N>C N>O>C (5)2 1 (6)12 4 |
解析
短周期中族序数等于周期数的非金属元素只有H,故A为H;由B元素原子的得失电子能力可判断B为C,其1s、2s、2p轨道各有2个电子;C元素的价电子构型为nsnnpn+1,由s轨道容纳2个电子可知n只能等于2,故C为N;由最外层电子数与电子层数的关系可知D为O;由E在地壳中含量可知其为Fe。(1)C、O形成的非极性分子为CO2,其电子式为,中心原子为碳原子,由电子式可知其中心原子无孤电子对,CO2为直线形分子,采用sp杂化方式。(2)H与C、N、O形成的10电子分子为CH4、NH3、H2O,常温下水为液态,沸点最高,其次为NH3,CH4沸点最低;同周期元素从左到右,氢化物的稳定性逐渐增强,故稳定性顺序为CH4<NH3<H2O。(3)HCN的结构式可以表示为,空间构型是直线形;CH2O的结构式为,碳原子采取sp2杂化,故为平面三角形结构。(4)同周期元素从左到右,电负性逐渐增强,故电负性关系为C<N<O;同周期元素从左到右,第一电离能基本呈现逐渐增大的趋势,但由于N的p轨道电子处于半充满状态,第一电离能较大,故第一电离能关系为C<O<N。(5)N2结构式为NN,其中含有2个π键、1个σ键。(6)晶胞γ为面心立方堆积,其配位数为12,该晶胞中所含原子数为8× +6× =4。 |
举一反三
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________。 |
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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