已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高
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已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大。其中A原子核外有三个未成对电子;A与B可形成离子化合物B3A2;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D原予核外的M层中有两对成对电子;E原子核外最外层只有1个电子,其余各层电子均充满。请根据以上信息,回答下列问题: (答题时,A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示) (1)E的核外电子排布式是 ,A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。 (2)B的氯化物的熔点远高于C的氯化物的熔点,理由是 ; (3)A的最高价含氧酸根离子中,其中心原子采取 杂化,D的低价氧化物分子的空间构型是 。 (4)A、E形成某种化合物的晶胞结构如下图所示,则其化学式为 ;(每个球均表示1个原子) |
答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104 s1) A1<Mg<S<N (2)MgCl2为离子晶体而A1C13为分子晶体 (3)sp2,V形 (4)Cu3N |
解析
根据元素的结构及有关性质可知,A、B、C、D、E分别是N、Mg、Al、S、Cu。 (1)根据构造原理可知,铜原子的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar] 3d104 s1) ;非金属性越强,第一电离能越大,所以四种元素的第一电离能大小顺序是A1<Mg<S<N。 (2)由于MgCl2为离子晶体,而A1C13为分子晶体,所以前者的熔点远高于后者。 (3)NO3-中氮原子能源孤对电子,所以其结构是平面三角形结构,氮原子是sp2杂化。由于SO2分子中,S原子含有2对孤对电子,所以SO2是V形结构。 (4)根据晶胞的结构可知,含有的氮原子是8×1.8=1,而含有的铜原子是12×1/4=3,所以该化合物的化学式是Cu3N。 |
举一反三
(14分)(1)在配合物Fe(SCN)2+中,提供空轨道接受孤对电子的微粒是_________ __,[Cu(H2O)4]2+名称为 ,画出该配离子中的配位键__________ _______。 (2)根据VSEPR预测HCN的空间结构为 形,其中C原子用于形成σ键的是 个 轨道,用于形成π键的是 个 轨道。 (3)根据甲醛的分子结构特点推测俗称光气的二氯甲醛分子(COCl2)结构式为 ,中心原子杂化方式为 ,空间结构为 形。 (4)按要求写出仅由第三周期非金属元素的原子构成且中心原子通过sp3杂化形成分子的化学式(各写一种): 正四面体分子____ _,三角锥形分子____ ____,V形分子_____ ____。 |
(14分)随着石油资源的日趋紧张,天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分CH4)为原料经合成气(主要成分CO、H2)制化学品,是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气,常因含羰基铁[Fe(CO)5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。 请问答下列问题: (1)Fe(CO)5中铁的化合价为0,写出铁原子的基态电子排布式 (2)原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为 和 (填化学式),CO分子的结构式可表示成 。 (3)Fe(CO)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Fe(CO)5晶体为 晶体。 (4)在CH4、CO、CH3OH中,碳原子采取sp3杂化的分子有 ,CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高,其主要原因是 。 |
下列各项中指定的比值是2∶1的是A.C2H4在氧气中充分燃烧生成的CO2与H2O的物质的量之比 | B.K2S溶液中c(K+)与c(S2-)之比 | C.Na2O2晶体中阳离子与阴离子的物质的量之比 | D.16O原子的中子数和质量数之比 |
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(18分)U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属,该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。 请回答下列问题: (1)V的单质分子的结构式为_______________;XW的电子式为____________; Y元素在周期表中的位置是___________ __。 (2)U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是(填序号) 。 ①原子晶体 ②离子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体 (3)U、V、W形成的10电子氢化物中,U、V的氢化物沸点较低的是(写化学式)____________;V、W的氢化物分子结合H+能力较强的是(写化学式)______________;U的氢化物的标准燃烧热为-890.31kJ·mol-1,请写出其燃烧的热化学方程式: (4)YW2气体通人BaCl2和HNO3的混合溶液,生成白色沉淀和无色气体VW,有关反应的离子方程式为__________________________________________,由此可知VW和YW2还原性较强的是(写化学式)______________________________。 |
(10分)能源问题日益成为制约国际社会经济发展的瓶颈,越来越多的国家开始实行“阳光计划”,开发太阳能资源,寻求经济发展的新动力。 (1)太阳能热水器中常使用一种以镍或镍合金空心球为吸收剂的太阳能吸热涂层,写出基态镍原子的核外电子排布式的简化形式 。 (2)富勒烯衍生物由于具有良好的光电性能,在太阳能电池的应用上具有非常光明的前途。富勒烯(C60)的结构如右图,分子中碳原子轨道的杂化类型为 ;1 mol C60分子中σ键的数目为 。
(3)多元化合物薄膜太阳能电池材料为无机盐,其主要包括砷化镓、硫化镉、硫化锌及铜锢硒薄膜电池等。 ①第一电离能:As Se(填“>”、“<”或“=”)。 ②二氧化硒分子的空间构型为 。 |
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