有A、B、C、D、E、F 6种元素,A是周期表中原子半径最小的元素,B是电负性最大的元素,C的2p轨道中有3个未成对的单电子,F原子核外电子数是B与C核外电子数

有A、B、C、D、E、F 6种元素,A是周期表中原子半径最小的元素,B是电负性最大的元素,C的2p轨道中有3个未成对的单电子,F原子核外电子数是B与C核外电子数

题型:不详难度:来源:
有A、B、C、D、E、F 6种元素,A是周期表中原子半径最小的元素,B是电负性最大的元素,C的2p轨道中有3个未成对的单电子,F原子核外电子数是B与C核外电子数之和,D是主族元素且与E同周期,E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物,D与B可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示。

请回答下列问题:
(1)E元素原子基态时的电子排布式为________________________________________________________________________。
(2)F的氧化物FO3分子的空间构型为________。
(3)CA3极易溶于水,其原因主要是________________________________________________________________________。
与其最简单分子互为等电子体的阳离子为________。
(4)下列分子结构图中的“”表示相关元素的原子中除去最外层电子的剩余部分,“”表示氢原子,小黑点“”表示没有形成共价键的最外层电子,短线表示共价键。

则在以上分子中,中心原子采用sp3杂化形成化学键的是________(填写序号);在②的分子中有________个σ键和________个π键。
(5)从图中可以看出,D与B形成的离子化合物的化学式为________。
(6)图中,若D与B的离子化合物晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是________________________________________________________________________(写出表达式即可)。
答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1
(2)平面正三角形
(3)与水分子间形成氢键 H3O
(4)①③④ 3 2
(5)CaF2
(6)
解析
由题意可知,A为氢元素,B为氟元素,C为氮元素,F为硫元素;E能形成红色(或砖红色)的E2O和黑色的EO两种氧化物,为铜元素;D是主族元素且与铜元素同周期,并且D与氟元素形成的离子化合物的晶胞中含有8个F原子和8×+6×=4个D原子,可知其化学式为DF2,D的化合价为+2价,为钙元素。(1)当d轨道全充满或半充满时能量较低,状态较稳定。(2)SO3分子中硫原子形成三个σ键,不含孤电子对,则杂化轨道数为 3,空间构型为平面正三角形。(3)NH3分子和H2O分子可以形成分子间氢键,所以NH3易溶于水;等电子体是原子数相同,价电子数相同的微粒。NH3分子中含有10个电子,与其互为等电子体的阳离子为H3O。(4)中心原子杂化轨道数=σ键个数+孤电子对数,单键为σ键,双键中含有一个σ键和一个π键,三键中含有一个σ键和两个π键。由图可知,①所示分子的中心原子中含有3个σ 键和1个孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化,②所示分子的中心原子中含有2个σ 键和0个孤电子对,杂化轨道数为2,采取sp杂化;③所示分子的中心原子中含有4个σ 键和0个孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化;④所示分子的中心原子中含有2个σ 键和2个孤电子对,杂化轨道数为4,采取sp3杂化。(6)根据晶胞结构可以知道一个CaF2晶胞中有4个Ca2和8个F,CaF2的摩尔质量为78 g·mol-1,一个晶胞的质量为,则晶胞的体积为
举一反三
硼元素在化学中有很重要的地位,硼及其化合物广泛应用于永磁材料、超导材料、富燃料材料、复合材料等高新材料领域。
(1)三氟化硼在常温常压下为具有刺鼻恶臭和强刺激性的无色有毒腐蚀性气体,其分子的立体构型为________,B原子的杂化类型为________。
(2)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。图(a)是磷化硼晶体的晶胞示意图,则磷化硼的化学式为________,该晶体的晶体类型是________。
(3)正硼酸(H3BO3)是一种片层状结构白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连[如图(b)]。
①硼酸分子中B最外层有________个电子,1 mol H3BO3的晶体中有________mol氢键。
②硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3·H2O,它电离生成少量[B(OH)4]和H离子。则硼酸为________元酸,[B(OH)4]含有的化学键类型为________。

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第四周期过渡元素Fe、Ti可与C、H、N、O形成多种化合物。
(1)①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为____________。
②下列叙述不正确的是________。(填字母)
A.因为HCHO与水分子间能形成氢键,所以CH2O易溶于水
B.HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C.C6H6分子中含有6个σ键和1个大π键,C2H2是非极性分子
D.CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
③氰酸(HOCN)是一种链状分子,它与异氰酸(HNCO)互为同分异构体,其分子内各原子最外层均已达到稳定结构,试写出氰酸的结构式________。
(2)Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道能与一些分子或离子形成配合物。
①与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________________________________________________________________________。
②六氰合亚铁离子[Fe(CN)6]4 中不存在________。
A.共价键 B.非极性键 C.配位键 
D.σ键 E.π键
写出一种与 CN互为等电子体的单质的分子式________。
(3)根据元素原子的外围电子排布特征,可将周期表分成五个区域,其中Ti属于________区。
(4)一种Al—Fe合金的立体晶胞如图所示。请据此回答下列问题:

①确定该合金的化学式____________。
②若晶体的密度为ρ g/cm3,则此合金中最近的两个Fe原子之间的距离(用含ρ的代数式表示,不必化简)为__________cm。
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ⅤA族的氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族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)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________(用元素符号表示)。
(2)As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
(3)叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂,写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________(任写一种即可)。
(4)白磷(P4)的结构如图所示,P原子的轨道杂化方式是________。

(5)NO可以与许多金属离子形成配合物,例如[ Co(NO26]3,它可以用来检验K,其反应如下:3K+[Co(NO26]3=K3[Co(NO26]↓(亮黄色)。
①NO的立体构型是________。
②在K3[Co(NO26]中,中心离子的配位数为________。
(6)天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质),例如,最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸(HOCH2CHCOOHNH2)。判断丝氨酸是否存在手性异构体?________(填“是”或“否”)。
(7)砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,其晶胞边长为c pm,则密度为________g·cm-3(用含c的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值),a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm(用含c的式子表示)。

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已知X,Y,Z,Q为短周期非金属元素,R是长周期元素,X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍;Y的基态原子有7种不同运动状态的电子;Z元素在地壳中含量最多;Q是电负性最大的元素;R+离子只有三个电子层且完全充满电子。
回答下列问题:(答题时,X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示)
(1)X元素为        ,X、Y、Z中第一电离能最大的是        
(2)已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构(球棍模型,短线不一定代表单键):

该分子中Y原子的杂化方式是        
(3)X与Y元素可以形成一种超硬新材料,其晶体部分结构如图所示,有关该晶体的说法正确的是    (填正确答案编号)。
A.该晶体属于分子晶体
B.此晶体的硬度比金刚石还大
C.晶体的化学式是X3Y4
D.晶体熔化时破坏共价键
(4)有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体,它是一种常用的还原剂,其化学式为             
(5)R的基态原子的电子排布式为         ,R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图,则该晶体的化学式为         ,该晶体的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是         cm3
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已知:硫酸铜溶液中滴入氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)即可得到配合物A。其结构如右图:

(1)Cu元素基态原子的外围电子排布式为     
(2)元素C、N、O的第一电离能由大到小排列顺序为    
(3)A中碳原子的轨道杂化类型为     
(4)1mol氨基乙酸钠(H2N-CH2-COONa)含有σ键的数目为     
(5)氨基乙酸钠分解产物之一为二氧化碳。写出二氧化碳的一种等电子体:     (写化学式)。
(6)已知:硫酸铜灼烧可以生成一种红色晶体,其结构如图,则该化合物的化学式是     

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