碳、氢、氟、氮、硅等非金属元素与人类的生产生活息息相关。回答下列问题。(1)写出硅原子的电子排布式________。C、Si、N的电负性由大到小的顺序是____
题型:不详难度:来源:
碳、氢、氟、氮、硅等非金属元素与人类的生产生活息息相关。回答下列问题。 (1)写出硅原子的电子排布式________。C、Si、N的电负性由大到小的顺序是________。 (2)氟化氢水溶液中存在的氢键有________种。
(3)科学家把C60和K掺杂在一起制造了一种富勒烯与钾的化合物,该物质在低温时是一种超导体,其晶胞如图所示,该物质中K原子和C60分子的个数比为________。 (4)继C60后,科学家又合成了Si60、N60。请解释如下现象:熔点Si60>N60>C60,而破坏分子所需要的能量N60>C60>Si60,其原因是________________________。 |
答案
(1)1s22s22p63s23p2 N>C>Si (2)4 (3)3∶1 (4)结构相似的分子晶体的相对分子质量越大,分子间作用力(或范德华力)越强,熔化所需的能量越多,故熔点:Si60>N60>C60;而破坏分子需断开化学键,元素电负性越强其形成的化学键越稳定,断键时所需能量越多,故破坏分子需要的能量大小顺序为N60>C60>Si60 |
解析
(2)HF、H2O均能形成氢键:H—F…H—F、H—O—H…F—H共四种。 (3)K处于晶胞表面:12×=6,C60处于晶胞顶点和体心:8×+1=2。故K原子和C60分子的个数比为:6∶2=3∶1。 (4)熔点与分子间作用力大小有关,而破坏分子则是破坏分子内的共价键。 |
举一反三
原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期,自然界中存在多种A的化合物,B原子核外电子有6种不同的运动状态,B与C可形成正四面体形分子,D的基态原子的最外能层只有一个电子,其他能层均已充满电子。 请回答下列问题: (1)这四种元素中电负性最大的元素,其基态原子的价电子排布图为________,第一电离能最小的元素是________(填元素符号)。 (2)C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物,沸点由高到低的顺序是________(填化学式),呈现如此递变规律的原因是___________________。 (3)B元素可形成多种单质,一种晶体结构如图一所示,其原子的杂化类型为________。另一种的晶胞如图二所示,若此晶胞中的棱长为356.6 pm,则此晶胞的密度为________________________________________________g·cm-3(保留两位有效数字)。(=1.732)
图一 图二 图三 (4)D元素形成的单质,其晶体的堆积模型为________,D的醋酸盐晶体局部结构如图三,该晶体中含有的化学键是________(填选项序号)。 ①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键 (5)向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,观察到的现象是________。请写出上述过程的离子方程式:_________________________________________。 |
已知:A、B、C、D为周期表1~36号中的元素,它们的原子序数逐渐增大。A的基态原子有3个不同的能级,各能级中电子数相等;C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子相同;D的基态原子的M电子层上有4个未成对电子。 请回答下列问题: (1)D是元素周期表中第________周期,第________族的元素;其基态原子的外围电子排布式为________。 (2)A、B、C、D四种元素中,电负性最大的是________(填元素符号)。 (3)由A、B、C形成的离子CAB-与AC2互为等电子体,则CAB-中A原子的杂化方式为________。B的氢化物的沸点远高于A的氢化物的沸点的主要原因是________________________________________________________________。 (4)D能与AC分子形成D(AC)5,其原因是AC分子中含有________________。D(AC)5常温下呈液态,熔点为-20.5 ℃,沸点为103 ℃,易溶于非极性溶剂,据此可判断D(AC)5晶体属于________(填晶体类型)。 (5)SiO2的晶胞可作如下推导:先将NaCl晶胞中的所有Cl-去掉,并将Na+全部换成Si原子,再在每两个不共面的“小立方体”中心处各放置一个Si原子便构成了晶体Si的一个晶胞。再在每两个相邻的Si原子(距离最近的两个Si原子)中心连线的中点处增添一个O原子,便构成了SiO2晶胞,故SiO2晶胞中有________个Si原子,________个O原子。 |
汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户,汽车尾气的污染问题也成为当今社会急需解决的问题。为使汽车尾气达标排放,催化剂及载体的选择和改良是关键。目前我国研制的稀土催化剂催化转化汽车尾气示意图如图甲:
甲 乙 (1)下列有关说法正确的是________。A.C3H8中碳原子都采用的是sp3杂化 | B.O2、CO2、N2都是非极性分子 | C.每个N2中,含有2个π键 | D.CO的一种等电子体为NO+,它的电子式为[:N⋮⋮O:]+ | (2)CO与Ni可生成羰基镍[Ni(CO)4],已知其中镍为0价,镍原子在基态时,核外电子排布式为_____________________;[Ni(CO)4]的配体是________,配位原子是________。 (3)Zr原子序数为40,价电子排布式为4d25s2,它在周期表中的位置是________。 (4)为了节省贵重金属并降低成本,也常用钙钛矿型复合氧化物催化剂。一种复合氧化物晶体结构如图乙,则与每个Sr2+紧邻的O2-有________个。 |
Q、R、T、X、Y、Z是六种原子序数依次增大的前四周期常见元素,其相关信息如下表:
元素
| 相关信息
| Q
| Q的单质是实验室常用的惰性电极材料
| R
| R原子基态时2p原子轨道上有3个未成对电子
| T
| 负二价的元素T的氢化物在通常状况下是一种液体,且其中T的质量分数为88.9%
| X
| X是第三周期电负性最大的元素
| Y
| 元素Y位于周期表的第10列
| Z
| Z存在质量数为65,中子数为36的核素
| (1)Z元素的原子基态时的电子排布式是________。 (2)下列叙述正确的是________(填字母序号)。 a.Q的气态氢化物比R的气态氢化物稳定 b.Q的含氧酸一定比R的含氧酸酸性强 c.R的气态氢化物的熔点在同族元素的氢化物中最低 d.R的第一电离能、电负性都比Q的大 (3)Q和T可形成两种常见化合物,分别表示为QT和QT2。QT分子中σ键和π键的个数比为________;QT2分子中,Q原子采取________杂化。 (4)笑气(R2T)是一种麻醉剂,有关理论认为R2T与QT2分子具有相似的结构。故R2T的空间构型是________,其为________(填“极性”或“非极性”)分子。 (5)含有Q、Y和镁三种元素的某种晶体具有超导性,其结构如图所示。则该晶体的化学式为________;晶体中每个镁原子周围距离相等且最近的Y原子有______个。
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(2013山东临沂一模)(15分)碳是形成化合物种类最多的元素。 (1)CH2CH—C≡N是制备腈纶的原料,其分子中σ键和π键的个数之比为 (填最简整数比),写出该分子中所有碳原子的杂化方式 。 (2)乙醇(CH3CH2OH)与二甲醚(CH3OCH3)的分子式均为C2H6O,但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点,其原因是 。 (3)某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为 。 (4)碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,右图所示的碳化硅的晶胞(其中为碳原子,为硅原子)。每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有 个。设晶胞边长为a cm,密度为b g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为 (用含a、b的式子表示)。
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