X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素,已知:①x元素与Q处于同一主族,其原子价电子排布式都为ns2np2,且x原子半径小于Q的原子半径;②

X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素,已知:①x元素与Q处于同一主族,其原子价电子排布式都为ns2np2,且x原子半径小于Q的原子半径;②

题型:不详难度:来源:
X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素,已知:
①x元素与Q处于同一主族,其原子价电子排布式都为ns2np2,且x原子半径小于Q的原子半径;
②Y元素是地壳中含量最多的元素;w元素的电负性略小于Y元素;在w原子的电子排布中,P轨道上只有1个未成对电子;
③Z元素的电离能数据见下表(kJ·mol-1)
I1
I2
I3
I4

496
4562
6912
9540

 
(1)XY2分子空间构型为____________________________。QX的晶体结构与金刚石的相似,其中X原子的杂化方式为_______________,微粒间存在的作用力是____________。
(2)晶体ZW的熔点比晶体XW4明显高的原因是______________。
(3)氧化物MO的电子总数与QX的相等,则M为_____(填元素符号)。MO是优良的耐高温材料,其晶体结构与ZW晶体相似。MO的熔点比CaO的高,其原因是___________________________________。
答案
(8分)(1)直线型(1分);sp3(1分);共价键(1分)
(2)氯化钠为离子晶体而四氯化碳为分子晶体(2分)
(3)Mg(1);Mg2半径比Ca2小,氧化镁晶格能大(2分)
解析

试题分析:X、Y、Z、Q、W为按原子序数由小到大排列的五种短周期元素,X元素与Q处于同一主族,其原子价电子排布式都为ns2np2,且x原子半径小于Q的原子半径,则X和Q属于第IVA族元素,所以X是C元素,Q是Si元素;Y元素是地壳中含量最多的元素,所以Y是O元素;W元素的电负性略小于Y元素,在W原子的电子排布中,p轨道上只有1个未成对电子,所以W是Cl元素。根据Z的电离能知,Z的第二电离能远大于第一电离能,所以Z是第IA族元素,且Z的原子序数大于Y,因此Z是Na元素。
(1)根据价层电子对互斥理论可知,CO2分子中中心碳原子含有的孤对电子对数=(4-2×2)÷2=0。由于分子中碳原子的价层电子数是2,所以二氧化碳的分子空间构型为直线型,SiC的晶体结构与金刚石的相似,每个碳原子含有4个C-Si键,所以C原子的杂化方式为SP3,碳原子和硅原子之间以共价键相结合。
(2)一般来说,离子晶体熔点高于分子晶体,氯化钠是离子晶体,四氯化碳是分子晶体,所以晶体NaCl的熔点比晶体CCl4明显高。
(3)氧化物MO的电子总数与SiC的相等,均为为20,则M是Mg元素,MgO是优良的耐高温材料,其晶体结构与NaCl晶体相似,相同类型的离子晶体中,晶格能与离子半径成反比,晶格能越大其熔点越高,镁离子半径小于钙离子半径,所以氧化镁的晶格能大,则MgO的熔点比CaO的高。
举一反三
2012年10月1日起,我国将逐步淘汰白炽灯而采用高效照明的电致发光产品,电致
发光材料有掺杂Mn2+和Cu2+的硫化锌、蒽单晶、8一羟基喹啉铝等。
(1)Mn2+在基态时,核外电子排布式为_________。
(2)硫化锌的晶胞结构如图1所示,则每个晶胞中含S2-的数目为________个。

(3)蒽(,平面结构)属于________(填“极性”或“非极性”)分子。
(4)8一羟基喹啉铝具有较高的发光效率。8一羟基喹啉铝的分子结构如图2所示,其分子中存在的相互作用力有_______(填字母)。

A.极性键 B.非极性键  C.金属键  D.氢键  E.配位键   
(5)已知铜元素能形成多种化合物。
①CuSO4·5H2O也可写成[Cu(H2O)4]SO4·H2O,其结构示意图如图3所示。下列说法正确的是________(填字母)。

A.在上述结构示意图中,所有氧原子都采用SP3杂化
B.该晶体中电负性最大的元素是O
C.该晶体属于原子晶体
D.该晶体中的水在不同温度下会分步失去
②YBCO-12也是一种含Cu元素的化合物,化学式为YBa2Cu3O6.95。已知该化合物中各元素的化合价为:Y为+3价、Ba为+2价、O为—2价、Cu为+2价和+3价。则该化合物中+2价Cu和+3价Cu的原子个数之比为_______。
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H、C、N、O、都属于自然界中常见非金属元素。
(1)O、C、N三种元素的第一电离能由小到大顺序是     ;NH4中氮原子轨道的杂化类型为________。
(2)CO、N2的结构可表示为:      
两者的键能数据:(单位kJ/mol)
 
A—B
A=B

CO
357.7
798.9
1071.9
N2
154.8
418.4
941.7
 
结合数据说明CO比N2活泼的原因               
(3)乙二胺(H2N-CH2-CH2-NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺,但乙二胺比三甲胺的沸点高的多,原因是    
(4)C、N元素形成的新材料具有如图所示结构,该晶体硬度将超过目前世界上最硬的金刚石,成为首屈一指的超硬新材料。 该物质的化学式为:        

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物质结构理论有助于人们理解物质变化的本质,进行分子设计和研究反应规律。请回答下列问题:
(1)第三周期基态原子有2个未成对电子且电负性最大的元素是_____;
(2)金属晶体受到外力作用时易发生形变,而离子晶体容易破裂。试从结构的角度分析其中的主要原因____________;
(3)已知在水中存在平衡2H2O=H3O+OH。下列分子中,中心原子采取的杂化方式与H3O+中氧原子的杂化方式相同的是_____
a.CH2=CH2中的碳原子             b.NH2中的氮原子
c.ClO3中的氯原子               d.NO2中的氮原子
(4)F、Mg、K三种元素形成的晶体晶胞结构如图所示,一个晶胞中Mg元素的质量分数为________。

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C、N、O是中学化学常见的三种元素,请回答下列问题:
(1)写出基态O2-的核外电子排布式______________________________。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________________。
(3)光气()分子中含有______个键,____个键,其中C原子的杂化方式为_______。
(4)水的熔点比H2S的熔点高,其原因是________________。
(5)超硬材料氮化销的晶胞如图所示,则氮化铂的化学式为_______。
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现有1——20号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表:
元素
物质性质或微粒结构
A
M层上有2对成对电子
B
B的离子与D的离子具有相同电子层结构,且可以相互组合形成干燥剂
C
常温下单质为双原子分子,其氢化物水溶液呈碱性
D
元素最高正价是+7价
 
(1)元素A的原子最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。B的
离子与D的离子相互组合形成的干燥剂的化学式是_________。
(2)元素C与氢元素形成带一个单位正电荷的离子,写出该微粒的电子式(用元素符号表示)
_________________
(3)元素A与元素D相比,非金属性较强的是_____(用元素符号表示),下列表述中能证明
这一事实的是_______
A.常温下A的单质和D的单质状态不同  
B.A的氢化物比D的氢化物稳定
C.一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质
D.HD的酸性比HA酸性强
(4)C的氢化物固态时属于______晶体,该氢化物与A的最高价氧化物水化物反应的化学方程式是__________________________________________________。
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