A、B、C、D、E、F、G七种元素,它们的原子序数依次增大,除G外均为前20号元素。A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外能层电子数,C元素的原子基态时s能
题型:不详难度:来源:
A、B、C、D、E、F、G七种元素,它们的原子序数依次增大,除G外均为前20号元素。A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外能层电子数,C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等,C、D处于相同的能级,且D是同期中电负性最大的元素,E原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别为:578、1817、2745、11575,F元素原子中4s能级有2个电子。G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色。 (1)B形成的单质中σ键和Π键的个数比为 ,上述元素形成的化合物中和B的单质是等电子体的是__________(填化学式) (2)G元素的基态原子的电子排布式为 。 (3)常温下,E单质投入到B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中的现象是 。 (4)D、F组成的晶体FD2结构如图Ⅰ所示,G形成晶体的结构如Ⅲ所示,Ⅱ为H3BO3(硼酸)晶体结构图(层状结构,层内的H3BO3分子通过氢键结合)。
图Ⅰ 图Ⅱ 图Ⅲ ①图Ⅰ所示的FD2晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为 ,图Ⅲ中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为 ; ②图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是 (写元素符号),H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为 ; ③三种晶体中熔点高低的顺序为 (填化学式),H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为 。 |
答案
(1)1 :2 CO (2)1s22s22p63s23p63d104s1。 (3)无明显现象(或钝化) (4 )①12 12 ② O 1∶6 ③CaF2 > Cu >H3BO3 分子间作用力(或氢键和范德华力) |
解析
试题分析:A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外能层电子数,且A的原子序数最小,所以A是碳元素。C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等,则C是氧元素。由于B的原子序数介于A和C之间,则B是氮元素。C、D处于相同的能级,且D是同期中电负性最大的元素,因此D是F元素。E原子的第一至第四电离能(kJ·mol-1)分别为:578、1817、2745、11575,这说明E位于第ⅢA族元素,因此根据原子序数的大小可知,E应该是Al元素。F元素原子中4s能级有2个电子,且F的原子序数不超过20,所以F是钙元素。G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色,因此G是铜元素。 (1)氮气中含有三键,三键是由1个σ键和2个π键构成的,所以氮气中σ键和Π键的个数比为1 :2。原子数和价电子数分别都相等的是等电子体,则和氮气互为等电子体的是CO。 (2)根据构造原理可知,铜元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。 (3)常温下,铝在浓硝酸中发生钝化想象,所以实验现象是无明显现象(或钝化) 。 (4)①根据晶胞结构可知。图Ⅰ所示的FD2晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为(3×8)÷2=12个。铜是面心立方堆积,配位数是12,则G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为12个。 ②在硼酸分子中氢元素和硼元素均不能满足8个电子稳定结构,所以图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是氧元素。在硼酸分子中硼和氧元素之间形成3个极性键,氧元素和氢元素之间铀形成3个极性键,所以H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为1∶6。 ③氟化钙形成的晶体类型是离子晶体,铜形成的晶体类型是金属晶体,硼酸形成的晶体类型是分子晶体,则三种晶体中熔点高低的顺序为CaF2>Cu>H3BO3。硼酸形成的是分子晶体,存在分子间作用力,所以H3BO3晶体受热熔化时,克服的微粒之间的相互作用为分子间作用力(或氢键和范德华力)。 点评:该题是高考中的常见题型,属于中等难度的试题。试题综合性强,侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练,旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力,有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体,考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。 |
举一反三
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 。若其晶胞边长为540.0pm,则密度为 ,X与最近的Y之间的距离为 (2)在Y的氢化物(H2Y)分子中,Y原子轨道的杂化类型是 。 (3)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: 。 (4)X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X(NH3)4]Cl2,1mol该配合物中含有σ键的数目为 。 |
[化学—物质结构与性质] (1)依据第2周期元素第一电离能的变化规律,参照下图B、F元素的位置,用小黑点标出C、N、O三种元素的相对位置。
(2)NF3可由NH3和F2在Cu催化剂存在下反应直接得到:4NH3+3F2NF3+3NH4F ①上述化学方程式中的5种物质所属的晶体类型有_________(填序号)。 a.离子晶体 b.分子晶体 c.原子晶体 d.金属晶体 ②基态铜原子的核外电子排布式为________。 (3)BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q,Q在一定条件下可转化为R:
①晶体Q中各种微粒间的作用力不涉及___________(填序号)。 a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.金属键 e.氢键 f.范德华力 ②R中阳离子的空间构型为_______,阴离子的中心原子轨道采用_______杂化。 (4)已知苯酚()具有弱酸性,其Ka=1.1 ×10-10;水杨酸第一级电离形成的离子能形成分子内氢键。据此判断,相同温度下电离平衡常数Ka2(水杨酸)_______Ka(苯酚)(填“>”或“<”),其原因是__________。 |
“物质结构与性质”模块(10分) 请回答下列问题: (1)N、AI、Si、Zn四种元素中,有一种元素的电离能数据如下:
(2)则该元素是__①___(填写元素符号)。Zn原子的电子排布式是__②__。Ce的最高价氯化物分子式是_ __③___。该元素可能的性质或应用有__④___。 A.是一种活泼的金属元素 B.其电负性大于硫 C.其单质可作为半导体材料 D.其最高价氯化物的沸点低于其溴化物的沸点 关于化合物 ,下列叙述正确的有 ⑤ 。 A.分子间可形成氢键 B.分子中既有极性键又有非极性键 C.分子中有7个键和1个键 D.该分子在水中的溶解度大于2-丁烯 (4)NaF的熔点 ⑥ 的熔点(填>、<或=),其原因是 ⑦ |
根据所学知识,回答以下问题: (1)Ni(CO)4是无色液体,沸点42.1℃,熔点-19.3℃,难溶于水,易溶于有机溶剂推测Ni(CO)4是____________分子(填“极性”或“非极性”)。 (2)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被-NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。 ①N2H4的结构式为 ;NH4+的空间构型是 。 ②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g) △H=-1038.7 kJ·mol-1若该反应中有259.7kJ能量释放时,则形成的π键有______mol。 (3)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:则Xm-的化学式为 ,硼原子轨道的杂化类型有 杂化,原子3的轨道杂化类型为 杂化,Na+与Xm-之间的作用力是 。
(4)BN晶体,具有熔沸点高,耐磨擦和较高的硬度等性质。则BN的晶体类型是 ,N的价层电子的电子排布图为 。 |
已知:A、B、C、D四种短周期元素,其化合价最高正价数依次为1、4、5、7,已知B原子的核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中酸性最强的酸。试回答下列有关的问题: (1)写出C元素原子的价电子轨道表达式 ;D元素的价电子排布式 。 (2)已知B元素与氢元素形成的气态化合物在标准状况下的密度为1.161g·L-1,则在该化合物的分子中B原子的杂化方式为 。 (3)已知C、D两种元素形成的化合物通常有CD3、CD5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,则属于极性分子的化合物的化学式是 。 (4)由B元素形成具有正四面体结构的晶体和由C元素形成具有正四面体结构的晶体相比,熔点较高的晶体是 (填写晶体的名称)。 (5)由A、D两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有或近似具有球型对称结构,它们都可以看作刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为A、D形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图: 若 a=5.6×10-8cm,则该晶体的密度为 g·cm-3(精确到小数点后1位)。 |
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