原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,元素X的原子核外最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y与X同周期,其基态原子占据s轨道的电子数与占据p轨道的电子数相同
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原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,元素X的原子核外最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y与X同周期,其基态原子占据s轨道的电子数与占据p轨道的电子数相同
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原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素,元素X的原子核外最外层电子数是内层电子数的2倍,元素Y与X同周期,其基态原子占据s轨道的电子数与占据p轨道的电子数相同,Z是X的同族相邻元素;W是第Ⅷ族元素中原子序数最小的元素。用元素符号回答下列问题:
(1)X、Y、Z的电负性由小到大的顺序是
。
(2)
与X、Y形成的一种化合物互为等电子体,则
的空间构型为
、电子式为
。
(3)同为原子晶体的ZX与ZY
2
中硬度小的是
。
(4)X和W所形成的某种晶体结构如图所示,写出:
①基态W
2+
的价电子排布式
;
②该晶体的化学式
。
答案
(1)Si<C<O(2分)
(2)直线形(2分)
]
-
(3分)
(3)SiO
2
(3分)
(4)①3d
6
(2分) ②FeC(3分)
解析
根据元素的结构及有关性质可知,X、Y、Z、W四种元素分别是C、O、Si、Fe。
(1)非金属性越强,电负性越大,所以X、Y、Z的电负性由小到大的顺序是Si<C<O。
(2)价电子数和原子数分别都相等的是等电子体,所以与
互为等电子体的是CO
2
,因此和CO
2
类似,N
的空间构型为直线形,仿照
可得电子式为
]
-
。
(3)形成原子晶体的原子半径越小,共价键越强,硬度越大。碳原子半径小于硅原子半径,所以二氧化硅的硬度小。
(4)①根据构造原理可知,基态W
2+
的价电子排布式为3d
6
。
②根据晶胞结构可知,含有铁原子是1+8×
=2,碳原子是2×
+4×
=2,所以化学式是FeC。
举一反三
已知:A、B、C、D、E、F是周期表中前36号元素,A是原子半径最小的元素,B元素基态原子的2p轨道上只有两个电子,C元素的基态原子L层只有2对成对电子,D是元素周期表中电负性最大的元素,E
2+
的核外电子排布和Ar原子相同,F的核电荷数是D和E的核电荷数之和。
请回答下列问题:
(1)分子式为BC
2
的空间构型为
形;F
2+
的核外电子排布式为
。
(2)A分别与B、C形成的最简单化合物的稳定性B
C(填“大于”或“小于”);A、C两元素可组成原子个数比为1∶1 的化合物,C元素的杂化类型为
。
(3)A
2
C所形成的晶体类型为
;F单质形成的晶体类型为
。
(4)F元素氧化物的熔点比其硫化物的
(填“高”或“低”),请解释其原因
。
(5)E元素与C元素形成的化合物是
化合物,其晶体熔化时破坏的作用力是
,晶体EC的熔点比晶体BC
2
的熔点
(填“高”或“低”)。
题型:不详
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Ⅰ.图表法、图像法是常用的科学研究方法。
(1)短周期某主族元素M的电离能情况如甲图所示,则M元素位于周期表的第
族。
(2)乙图是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第
族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b,你认为正确的是
。
Ⅱ.由氧化物经氯化作用生成氯化物是工业生产氯化物的常用方法,Cl
2
、CCl
4
是常用的氯化剂。如:2Na
2
O+2Cl
2
4NaCl+O
2
;2CaO+2Cl
2
2CaCl
2
+O
2
;SiO
2
+2CCl
4
SiCl
4
+2COCl
2
;Cr
2
O
3
+3CCl
4
2CrCl
3
+3COCl
2
。
请回答下列问题:
(1)Cr
2
O
3
、CrCl
3
中Cr均为+3价,写出Cr
3+
的基态电子排布式:
。
(2)COCl
2
俗称光气,分子中C原子采取sp
2
杂化成键。光气分子结构式是
,其中碳氧原子之间共价键是
。
A.2个σ键 B.2个π键
C.1个σ健,1个π键
(3)CaO晶胞如图所示,CaO晶体中Ca
2+
的配位数为
。最近的Ca原子和O原子的核间距为a cm,则CaO晶体密度的计算式为
。
题型:不详
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第4周期元素由于受3d能级电子的影响,性质的递变规律与短周期元素略有不同。
Ⅰ.第4周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的。镓(
31
Ga)的基态原子的电子排布式是
;
31
Ga的第一电离能却明显低于
30
Zn的,原因是
。
Ⅱ.第4周期过渡元素的明显特征是形成多种多样的配合物。
(1)CO和NH
3
可以和很多过渡金属形成配合物。CO与N
2
互为等电子体,CO分子中C原子上有一对孤电子对,C、O原子都符合8电子稳定结构,则CO的结构式可表示为
。NH
3
分子中N原子的杂化方式为
杂化,NH
3
分子的空间立体构型是
。
(2)如图甲所示为二维平面晶体示意图,所表示的化学式为AX
3
的是
。
(3)图乙为一个铜晶胞,此晶胞立方体的边长为a cm,Cu的相对原子质量为64,金属铜的密度为ρ g/cm
3
,则阿伏加德罗常数可表示为
mol
-1
(用含a、ρ的代数式表示)。
题型:不详
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已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物主要组成元素。X的一种1∶1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素,Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。
(1)X在该氢化物中以
方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该
(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。
(2)Y在周期表中位于
;Z
4+
的核外电子排布式为
。
(3)工业上利用ZO
2
和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如图),边长为4.03×10
-10
m,顶点位置为Z
4+
所占,体心位置为Ba
2+
所占,所有棱心位置为O
2-
所占。
①制备M的化学反应方程式是
(Z用元素符号表示)。
②在M晶体中,Ba
2+
的氧配位数(Ba
2+
周围等距且最近的O
2-
的数目)为
。
③晶体M密度的计算式为ρ=
(Z相对原子质量为48)。
题型:不详
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(1)已知X、Y、Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
电离能/kJ·mol
-1
I
1
I
2
I
3
I
4
X
578
1 817
2 745
11 578
Y
738
1 451
7 733
10 540
Z
496
4 562
6 912
9 543
则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为
(用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于X的第一电离能的原因是
。
(2)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C三原子都采取sp
3
杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为
(用元素符号表示)。
②M是含有
键的
分子(填“极性”或“非极性”)。
③N是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因:
。
④W分子的VSEPR模型的空间构型为
,W分子的空间构型为
。
⑤AB
-
中和B
2
分子的π键数目比为
。
(3)E、F、G三元素的原子序数依次增大,三原子的核外的最外层电子排布均为4s
1
。
①E元素组成的单质的晶体堆积模型为
(填字母)。
a.简单立方堆积 b.体心立方堆积
c.六方最密堆积 d.面心立方最密堆积
②F元素在其化合物中最高化合价为
。
③G
2+
的核外电子排布式为
,G
2+
和N分子形成的配离子的结构式为
。
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