VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途,请回答下列问题。(1)砷的基态原子的电子排布式为 。(2)原子的第
题型:不详难度:来源:
VA族的氮、磷、砷(As)等元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途,请回答下列问题。 (1)砷的基态原子的电子排布式为 。 (2)原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量,N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为 。 (3)NH3的沸点比PH3高,原因是 ;PO43-离子的立体构型为 。 (4)AsH3是无色稍有大蒜气味的气体,在AsH3中As原子的杂化轨道类型为 。 (5)H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系,解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因 。 (6)磷的一种单质白磷(P4)属于分子晶体,其晶胞结构如下图。已知最近两个白磷分子间的距离为 a pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为 g/cm3(只要求列算式,不必计算)。
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答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (2)N>P>As (3)NH3分子间存在较强的氢键,而PH3分子间仅有较弱的范德华力(合理答案均计分) 正四面体 (4)sp3杂化 (5)H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As,H3AsO3中的As为+3价,而H3AsO4中的As为+5价,正电性更高,导致As-O-H中O的电子更向As偏移,更易电离出H+(合理答案均计分) (6)或 (3分,其他合理答案也计分) |
解析
试题分析:(1)砷是33号元素,根据构造原理得基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 (2)同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As (3)NH3的沸点比PH3高,是因为NH3分子间存在较强的氢键,而PH3分子间仅有较弱的分子间作用力;根据分子立体构型的计算方法,PO43-离子的价层电子对是4,无孤对电子,所以立体构型为正四面体 (4)AsH3中As的价层电子对数是4,所以杂化轨道数也为4,因此杂化轨道类型是sp3杂化 (5)对于同种元素的含氧酸来说,该元素的化合价越高,其含氧酸的酸性越强。H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As,H3AsO3中的As为+3价,而H3AsO4中的As为+5价,正电性更高,导致As-O-H中O的电子更向As偏移,越易电离出H+,酸性越强; (6)在该晶胞中,实际含有4个白磷分子,其质量为4×31×4/NAg,最近两个白磷分子间的距离为 a pm,则立方体的棱长是√-2-apm=√-2-a×10-10m,所以该晶体的密度ρ=m/V=496/[NA (√-2-a×10-10)3]。 |
举一反三
(1)下列化合物中熔点最高的是 。 A.NaCl B.KBr C.NaF D.KI (2)基态铬(Cr)原子的外围电子排布式是 ,这样排布使整个体系能量最低,原因是 。 (3)氨水中存在多种形式的氢键,其中与“氨极易溶于水”这种性质相关的氢键可表示为: ④ 。 下列各项中与氢键有关的是 。 a.甘油与水互溶 b.HBr的沸点高于HCl c .邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛 d.水分子比硫化氢分子稳定 e.碘在乙醇中的溶解度较大,但不能用乙醇从碘水中萃取碘 (4)下列物质的晶体中含有阳离子的是 ,分子中存在π键的是 ,既含极性键又含非极性键的是 。 A.K B.H2O2 C.CH3NH2 D.HCOONa E.F2C=CF2 F.CO2 G.C2HCl2Br (5)下列各项的比较中正确的是 。 A.第一电离能:Mg>Al B.电负性:P>Ge C.稳定性:AsH3>H2S D.金属性:20X<30Y |
决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题: (1)N、O、S三种元素的第一电离能从大到小的顺序为 。 (2)甲醛(H2C=O)分子碳原子的杂化方式为 用价层电子对互斥理论推断甲醛中H—C—H的键角 120o(填“>”“<”或“=”)。 (3)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似(图a所示)。KCl、CaO、MgO三种离子晶体熔点从高到低的顺序是 。 (4)设MgO晶胞的边长为acm,则MgO的密度是 g·cm-3(只要求列算式。阿伏加德罗常数为NA)。 (5)某配合物的分子结构如图b所示,其分子内不含有 (填字母)。A.离子键 | B.共价键 | C.金属键 | D.配位键 E.氢键 F.键 |
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化学中的某些元素是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题: (1)NH4NO3是一种重要的化学肥料,其中N原子的杂化方式分别是________,NO3—的空间构型为____________。 (2)A、B、C三元素的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子排布均为4s1。 ①B元素基态原子电子排布式为___________________________________________。 ②A元素单质的晶体堆积模型为________(填字母),其空间利用率为__________。
③氢元素与C元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如下图。则该化合物的化学式为__________(小白球表示H,小黑球表示C)。
(3)已知氮化硼(BN)的一种晶体结构与金刚石相似,则B—N—B之间的夹角是________,氮化硼的密度为3.52 g·cm-3,则B—N键的键长是________pm(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。 |
现有六种元素,其中A、B、C、D为短周期主族元素,E、F为第四周期元素,它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息,回答问题。
A原子核外电子分占3个不同能级,且每个能级上排布的电子数相同
| B元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1
| C原子p轨道上成对电子数等于未成对电子数,且与A同周期
| D元素的族序数与周期数的差为4,且不与A元素在同一周期
| E位于周期表中第七列
| F元素基态原子的M层全充满,N层没有成对电子,只有一个未成对电子
| (1)A的基态原子最外层有______种不同运动状态的电子。 (2)E2+的基态核外电子排布式为____________________。 (3)A、B、C三种元素的最简单氢化物的熔点由低到高的顺序是________。A、B、C三种元素组成的分子中与AC2互为等电子体的分子为________________(用元素符号表示)。 (4)BD3中心原子的杂化方式为________,其分子空间构型为____________。 (5)用晶体的X射线衍射法对F的测定得到以下结果:F的晶胞为面心立方最密堆积(如下图),又知该晶体的密度为ρ g·cm-3,晶胞中该原子的配位数为______________;F的原子半径是________ cm(阿伏加德罗常数为NA)。
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已知短周期的主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大,X是空气中含量最 多的元素,其单质的化学性质非常稳定,Y原子的最外层只有2个电子,Z单质可制成半导体材料,W元素形成的单质为淡黄色的固体,M元素形成的单质为黄绿色气体.请回答以下问题: (1)X元素的符号是 ,它在周期表的位置为 ; (2)Z的氧化物晶体类型为 ,化学式是: ; (3)X与Y能形成离子化合物,该化合物的电子式为 ; (4)X的最高价氧化物的水化物与Y的氧化物反应的化学方程式为 ; (5)X、W形成的氢化物分别为甲和乙,且甲、乙所含的电子数相等,则甲的结构式为 ; (6)W和M都是较活泼的非金属元素,用实验事实表明这两种元素的非金属性强弱(用方程式书写或文字说明) 。 |
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