已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,
题型:不详难度:来源:
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题: (1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的符号是 。 (2)Y元素原子的电子排布图为 ,元素X与Y的电负性比较:X Y(填“>”或“<”)。 (3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为 。 (4)由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体。已知化合物A的晶胞结构如图所示。(黑球位于立方体内,白球位于立方体顶点和面心)
请写出化合物A的化学式 ;化合物A可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反应制得,反应的化学方程式为 。 (5)已知(CH3)3Ga为非极性分子,则其中镓原子的杂化方式为 。 |
答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (其他合理答案也给分) As (2) < (3)三角锥形 (4)GaAs (CH3)3Ga+AsH3GaAs+3CH4 (5)sp2杂化 |
解析
X的最外层电子排布为4s24p3,故为33As;2p轨道有两个未成对电子,可能是6C或8O,因Y能够与砷形成As2Y3化合物,故Y为8O;As、O、Z的原子序数之和为42,故Z为1H。 (2)周期表中氧元素在砷元素的右上方位置,故电负性氧大于砷。 (3)AsH3的结构与氨相似,为三角锥形。 (4)As位于晶胞内,有4个。Ga的个数为:8×1/8+6×1/2=4,故化学式为GaAs。 (5)因分子为非极性分子,故空间结构对称,Ga原子处于正三角形的中心,而三个C原子位于三角形的三个顶点上。中心原子Ga为sp2杂化。 |
举一反三
决定物质性质的重要因素是物质结构,请回答下列问题。 (1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1
| I1
| I2
| I3
| I4
| A
| 578
| 1 817
| 2 745
| 11 578
| B
| 738
| 1 451
| 7 733
| 10 540
| A通常显 价,A的电负性 B的电负性(填“>”、“<”或“=”)。 (2)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因 。 组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是 。
共价键
| C—C
| C—N
| C—S
| 键能/kJ·mol-1
| 347
| 305
| 259
| (3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体
| NaCl
| KCl
| CaO
| 晶格能/kJ·mol-1
| 786
| 715
| 3 401
|
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是: 。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有 个。 (4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是 。 (5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有 (填序号)。
A离子键;B极性键;C金属键;D配位键;E氢键;F非极性键 |
(1)下列是A、B、C、D、E五种短周期元素的某些性质。
| A
| B
| C
| D
| E
| 化合价
| -4
| -2
| -1
| -2
| -1
| 电负性
| 2.5
| 2.5
| 3.0
| 3.5
| 4.0
| ①E原子的核外电子排布式为________; ②上表中的元素可以组成分子式为ADC2的物质,该物质中所有原子最外层均满足8电子稳定结构。则该分子的结构简式为________;中心原子的杂化方式为________; (2)铜的某种氯化物晶体的晶胞结构如图所示,该氯化物的化学式为________;
(3)往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+,已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是____________________________________。 |
砷化镓广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星,宇宙飞船等尖端技术中。已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图。试回答:
(1)砷化镓的化学式为____________。 (2)N、P、As处于同一主族,其氢化物沸点由高到低的顺序是________(用氢化物分子式表示)。 (3)比较二者的第一电离能:As________(填“<”“>”或“=”)Ga。 (4)下列说法正确的是________(填字母)。A.砷化镓晶胞结构与NaCl相同 | B.砷化镓晶体中与同一个镓原子相连的砷原子构成正四面体 | C.电负性:As>Ga | D.砷化镓晶体中含有配位键 |
|
元素X 位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p 轨道上有4个电子。元素Z 的原子最外层电子数是其内层的3倍。 (1)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在1个晶胞中,X离子的数目为________。 ②该化合物的化学式为________。 (2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是________。 (3)Z的氢化物(H2Z)在乙醇中的溶解度大于H2Y,其原因是________。 (4)Y与Z可形成YZ42-。 ①YZ42-的空间构型为________(用文字描述)。 ②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式:________。 (5)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1 mol该配合物中含有σ键的数目为________。 |
周期表中前四周期中的六种元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,已知A原子2p轨道有3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单质的晶体熔点在同周期形成的单质中是最高的;F2+核外各电子层电子均已充满。 根据以上信息回答下列问题: (1)写出D原子核外电子排布式:____________________________________________。 (2)A、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)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点________(填“高”或“低”);理由是_______________________________________________________。 (4)E的最高价氧化物分子的空间构型是________,是________(填“极性”或“非极性”)分子。 (5)E、F形成的某种化合物有如图所示的晶体结构:该化合物化学式为________;E原子配位数为________________________________________________。
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