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文档简介

Page1物质的结构与性质(一)A~G是前四周期除稀有气体之外原子序数依次增大的七种元素。A与其他元素既不同周期又不同族;B、C的价电子层中未成对电子数都是2;E核外的s、p能级的电子总数相等;F与E同周期且第一电离能比E小;G的+1价离子(G+)的各层电子全充溢。回答下列问题:(1)写出元素名称:B,G。(2)写出F的价电子排布图:。(3)写出化合物BC的结构式:。(4)由A、C、F三元素形成的离子[F(CA)4]—是F在水溶液中的一种存在形式,其中F的杂化类型是。(5)在测定A、D形成的化合物的相对分子质量时,试验测定值一般高于理论值的主要缘由是。(6)E的一种晶体结构如图甲,则其一个晶胞中含有个E;G与D形成的化合物的晶胞结构如图乙,若晶体密度为ag/cm3,则G与D最近的距离为pm。(阿伏加德罗常数用NA表示,列出计算表达式,不用化简;乙中○为G,●为D。)【答案】(1)碳铜(2)(3)C≡O(4)sp3杂化(5)HF分子间通过氢键形成缔合分子(合理答案均计分)(6)2×108pm【解析】(二)锌在工业中有重要作用,也是人体必需的微量元素。回答下列问题:(1)Zn原子核外电子排布式为_____________________________________。(2)黄铜是人类最早运用的合金之一,主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。缘由是________________________________________________________________________。(3)ZnF2具有较高的熔点(872℃),其化学键类型是________;ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,缘由是__________________________________________________________。(4)《中华本草》等中医典籍中,记载了炉甘石(ZnCO3)入药,可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中,阴离子空间构型为________,C原子的杂化形式为________。(5)金属Zn晶体中的原子积累方式如图所示,这种积累方式称为________:六棱柱底边边长为acm,高为ccm,阿伏加德罗常数的值为NA,Zn的密度为____________________________________________g·cm-3(列出计算式)。答案(1)[Ar]3d104s2(2)大于Zn核外电子排布为全充溢稳定结构,较难失电子(3)离子键ZnF2为离子化合物,ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小(4)平面三角形sp2杂化(5)六方最密积累(A3型)eq\f(65×6,NA×6×\f(\r(3),4)×a2c)(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,其他能层均已充溢电子。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,沸点由高到低的依次是________(填化学式),呈现如此递变规律的缘由是_____________________________________________________。(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356.6pm,则此晶胞的密度为________g·cm-3(保留两位有效数字)。(eq\r(3)=1.732)(4)D元素形成的单质,其晶体的积累模型为__________,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金属键答案:(1)Cu(2)HF>HI>HBr>HClHF分子之间形成氢键使其熔沸点较高,HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高(3)sp23.5(4)面心立方最密积累①②③(四)W、X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;W是形成有机物种类最多的元素;R2+的3d轨道中有9个电子。请回答:(1)Y基态原子的电子排布式是________;Y和W形成的三原子分子是________(填“极性”或“非极性”)分子。(2)X与氢元素可形成的化合物XH3的中心原子杂化轨道类型为________杂化,XYeq\o\al(-,2)的立体构型是________。(3)Z所在周期中第一电离能最大的主族元素Q名称________。比较沸点凹凸:XY2________ZY。(4)Z与某元素形成的化合物的晶胞如左下图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是________。(5)R晶胞结构如右上图所示,R晶体中每个R原子四周距离最近的R原子数目为________。答案(1)1s22s22p4非极性(2)sp3V形(3)氯<(或者填“小于”“低于”)(4)2∶1(5)12解析分子式为XY2的红棕色气体为NO2,则X为N元素,Y为O元素,M层与K层电子数相等的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2,则Z为Mg元素,+2价离子的3d轨道上有9个电子的原子的外围电子排布为3d104s1,则R为Cu元素,W是形成有机物种类最多的元素,则W为C元素。(1)依据上述推断,Y为O元素,O元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4;Y和W分别为O、C,O、C形成的三原子分子是CO2,CO2的结构式为Oeq\a\vs4\al(C)eq\a\vs4\al(O),该分子正负电荷重心重叠,是非极性分子。(2)X为N元素,N元素与氢元素形成化合物NH3,依据价层电子对互斥理论可知,在NH3分子中,成键电子对数为3+(5-1×3)÷2=4,所以中心原子杂化轨道类型为sp3杂化;XYeq\o\al(-,2)为NOeq\o\al(-,2),中心原子氮原子价层电子对数为eq\f(5+1,2)=3,杂化轨道类型为sp2杂化,其中一个杂化轨道中容纳有1对孤对电子,所以NOeq\o\al(-,2)的立体构型是V形。(3)依据上述推断,Z为Mg元素,位于第三周期,同周期元素,从左到右第一电离能渐渐增大,所以Mg所在周期中第一电离能最大的主族元素Q名称为氯;XY2为NO2,ZY为MgO,常温常压下,NO2是气体,而MgO是固体,所以沸点凹凸:NO2<MgO。(4)由晶胞结构可看出,阳离子位于顶点和体心,阳离子个数=1/8×8+1=2个,阴离子位于面上和体内,阴离子个数=1/2×4+2=4个,阴离子与阳离子个数比为2∶1。(5)依据晶胞结构可知,处于顶点上的粒子,离它最近的粒子位于面心上,则R晶体中每个R原子四周距离最近的R原子数目为3×8÷2=12。(五)元素周期表中第四周期的某些元素在生产、生活中有着广泛的应用。(1)硒常用作光敏材料,基态硒原子的价电子排布图为________________;与硒同周期的p区元素中第一电离能大于硒的元素有__________种;SeO3的空间构型是_______________。(2)科学家在探讨金属矿物质组分的过程中,发觉了Cu—Ni—Fe等多种金属互化物。确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是_____________________________________。(3)镍能与类卤素(SCN)2反应生成Ni(SCN)2。(SCN)2分子中硫原子的杂化方式是________,σ键和π键数目之比为_____________。(4)Co(NH3)5Cl3是钴的一种协作物,向100mL0.2mol·L-1该协作物的溶液中加入足量AgNO3溶液,生成5.74g白色沉淀,则该协作物的化学式为_____________,中心离子的配位数为________________。(5)已知:r(Fe2+)为61pm,r(Co2+)为65pm。在隔绝空气条件下分别加热FeCO3和CoCO3,试验测得FeCO3的分解温度低于CoCO3,缘由是__________________________________。(6)某离子型铁氧化物晶胞如下图所示,它由X、Y组成,则该氧化物的化学式为________________________。已知该晶体的密度为dg·cm-3,阿伏加德罗常数的值为NA,则该品体的晶胞参数a=_______pm(用含d和NA的代数式表示)。【参考答案】(1).(2).3(3).平面三角形(4).X射线衍射(5).sp3杂化(6).5:4(7).[Co(NH3)5Cl]Cl2(8).6(9).Fe2+的半径小于Co2+,FeO的晶格能大于CoO,FeCO3比CoCO3易分解(10).Fe3O4(11).×1010【分析】(1)硒为34号元素,有6个价电子,据此书写价层电子排布图;同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素;气态SeO3分子Se原子孤电子对数==0,价层电子对数=3+0=3,为平面三角形;(2)确定晶体、非晶体的方法是X射线衍射(3)依据(SCN)2分子中分子结构式为N≡C-S-S-C≡N分析;(4)协作物中配位离子Cl-不与Ag+反应,据此计算出外界离子Cl-离子的数目,据此分析解答;(5)依据产物FeO的晶格能和CoO的晶格能比较进行分析;(6)依据均摊法确定微粒个数,即可确定化学式;晶胞参数a=×1010cm。【详解】(1)硒为34号元素,有6个价电子,价电子排布图为;同一周期中,元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅤA族元素第一电离能大于相邻元素,因此同一周期p区元素第一电离能大于硒的元素有3种,分别为As、Br、Kr;气态SeO3分子Se原子孤电子对数==0,价层电子对数=3+0=3,为平面三角形;答案:3平面三角形(2)确定某种金属互化物是晶体还是非晶体的方法是是X射线衍射答案:X射线衍射(3)(SCN)2分子中分子结构式为N≡C-S-S-C≡N,每个S原子价层电子对个数是4且含有两个孤电子对,依据价层电子对互斥理论知硫原子的杂化方式为sp3,该分子中σ键和π键数目之比为5:4;答案:sp3杂化5:4(4)协作物的物质的量为0.2mol/L×100×10-3L=0.02mol,氯化银的物质的量为,协作物中配位离子Cl-不与Ag+反应,1mol该协作物生成2molAgCl沉淀,所以1mol该协作物中含2mol外界离子Cl-,即配离子中含有2个Cl-,该协作物的化学式可写为:[Co(NH3)5Cl]Cl2,中心离子配位数6;答案:[Co(NH3)5Cl]Cl26(5)因为Fe2+的半径小于Co2+,所以FeO的晶格能大于CoO,生成物FeO比CoO稳定,所以FeCO3的分解温度低于CoC

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