题目内容

四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增．其中A、B、C三种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子．且未成对电子个数分别是2、3、2；D与C 可以形成D2C和D2C2两种化合物。回答下列问题：
（1）已知A元素与氢元素形成的某种气态化合物在标准状况下的密度为1.161g/L，则在该化合物的分子中A原子的杂化方式为    。
（2）A、B、C二种元素的第一电离能由小到大的顺序为      （填元素符号）。
（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2，依次还有I3、I4、I5……，推测D元素的电离能第一次突增应出现在第___电离能。
（4）AC2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。该晶体的类型属于______________晶体．该晶体中A原子轨道的杂化类型为       。

（5）C和C形成原子个数比为1：3的常见离子．推测这两种微粒的空间构型为            。
（6）C和D形成的一种离子化合物D2C的晶胞结构如图所示．该晶体中阳离子的配位数为      。距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为         。

已知该晶胞的密度为ρg·cm-3，阿伏加德罗常数为NA．则晶胞边长a=  cm（用含ρ、NA的代数式表示）。
（1）sp （2）C<O<N （3）二（4）原子；sp3（5）平面三角形 （6）4；正方体；

试题分析：短周期元素A、B、C三种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子．且未成对电子个数分别是2、3、2；则A的电子排布式为1s22s22p2,A为C元素；B的电子排布式为1s22s22p3.B为N元素；C的电子排布式为1s22s22p4.C为O元素。原子序数比O大的短周期元素D与O可以形成D2C和D2C2两种化合物，则D为Na。这两种氧化物分别为Na2O和Na2O2。(1)该C、H两元素形成的化合物的相对分子质量为：M=22.4L/mol×1.161g/L=26，所以该烃为乙炔，分子式为C2H2. 在该化合物的分子中C原子形成了2个δ键，2个Π键。即C的杂化方式为sp杂化。（2）一般情况下，同一周期的元素，原子核外的电子数越多，电离能越大。但当原子核外的电子处于全充满、半充满或全空时，能量较低。是稳定的状态。因此A、B、C这三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。(3)Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1.当原子失去最外电子层上的1个3s电子后，次外电子层的2p电子处于全充满的稳定状态，失去较难。所以Na元素的电离能第一次突增应出现在第2电离能. （4）由CO2高温下形成的晶体的示意图可以看出：每个C与4个O形成共价键，每个O与2个C形成共价键。C原子处于与它相连的4个O原子构成的正四面体中心。这种正四面体结构向空间扩展就形成了一种立体网状结构。因此CO2高温下形成的晶体为原子晶体。在该晶体中C原子与4个O原子形成了4个δ键，因此其轨道的杂化类型为sp3。（5）C和O形成原子个数比为1：3的常见离子CO32-离子中的C是SP2杂化,结构式是平面三角形。（6）由离子化合物Na2O的晶胞结构可知：在一个晶胞中含有Na：8×1/8+6×1/2=4;含有O：1×8="8." 在该晶体中与Na+离子距离最近且相等的O2-有4个。所以它的的配位数为4. 距一个O2-离子周围最近的所有Na+离子为顶点构成的几何体为正方体。由于每个晶胞中含有4个Na2O. 晶胞的密度为ρ=m÷V=(4NA×M) ÷(NA×a3). a3="(4M)" ÷(NA×ρ).所以a=.
练习册系列答案
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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+）的各层电子全充满。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，实验测定值一般高于理论值的主要原因是                      。
（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。）
ⅤA族的氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。
（2）As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
（3）叠氮化钠（NaN3）用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________（任写一种即可）。
（4）白磷（P4）的结构如图所示，P原子的轨道杂化方式是________。

（5）NO可以与许多金属离子形成配合物，例如[ Co（NO2）6]3－，它可以用来检验K＋，其反应如下：3K＋＋[Co（NO2）6]3－=K3[Co（NO2）6]↓（亮黄色）。
①NO的立体构型是________。
②在K3[Co（NO2）6]中，中心离子的配位数为________。
（6）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源与性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸（HOCH2CHCOOHNH2）。判断丝氨酸是否存在手性异构体？________（填“是”或“否”）。
（7）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为c pm，则密度为________g·cm－3（用含c的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值），a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm（用含c的式子表示）。
(1)已知X、Y、Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
I3
I4
X
578
1 817
2 745
11 578
Y
738
1 451
7 733
10 540
Z
496
4 562
6 912
9 543
则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为　　　　　　(用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于X的第一电离能的原因是　          
                                                     　。 
(2)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C三原子都采取sp3杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为　　　　　　(用元素符号表示)。 
②M是含有　　　　键的　　　　分子(填“极性”或“非极性”)。 
③N是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因:                 
                                                    　。 
④W分子的VSEPR模型的空间构型为　　　　,W分子的空间构型为　　　　。 
⑤AB-中和B2分子的π键数目比为　　　　。 
(3)E、F、G三元素的原子序数依次增大,三原子的核外的最外层电子排布均为4s1。
①E元素组成的单质的晶体堆积模型为　　　　(填字母)。 
a.简单立方堆积  b.体心立方堆积　
c.六方最密堆积  d.面心立方最密堆积
②F元素在其化合物中最高化合价为　　　　。 
③G2+的核外电子排布式为　                                ,G2+和N分子形成的配离子的结构式为　　　　　　。
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。
[物质结构与性质]已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。
试回答下列有关的问题：
（1）写出F元素的电子排布式：________________。
（2）已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为__________。
（3）已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子立体构型是________________。
（4）B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________（写元素符号）。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是________________（写化学式）。
（5）由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有球型对称结构，它们都可以看做刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：

晶胞中距离一个B＋最近的B＋有________个。若晶体密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数的值用NA表示，则E－的离子半径为________cm（用含NA与ρ的式子表达）。
A、B、C、D、E、F为前四周期元素且原子序数依次增大,其中A含有3个能级,且每个能级所含的电子数相同;C的最外层有6个运动状态不同的电子;D是短周期元素中电负性最小的元素;E的最高价氧化物的水化物酸性最强;F除最外层原子轨道处于半充满状态,其余能层均充满电子。G元素与D元素同主族,且相差3个周期。
(1)元素A、B、C的第一电离能由小到大的是　　　　(用元素符号表示)。 
(2)E的最高价含氧酸中E的杂化方式为　　　　。 
(3)F原子的外围电子排布式为　　　　。 
(4)DE,GE两种晶体,都属于离子晶体,但配位数不同,其原因是　。 
(5)已知DE晶体的晶胞如图所示,若将DE晶胞中的所有E离子去掉,并将D离子全部换为A原子,再在其中的4个“小立方体”中心各放置一个A原子,且这4个“小立方体”不相邻。位于“小立方体”中的A原子与最近的4个A原子以单键相连,由此表示A的一种晶体的晶胞(已知A—A键的键长为a cm,NA表示阿伏加德罗常数的数值),则该晶胞中含有　　　　个A原子,该晶体的密度是　　　　g·cm-3(列式表示)。 
（1）下列曲线表示卤素元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是____________。

（2）利用“卤化硼法”合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为________，该功能陶瓷的化学式为___________。

（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为________和_________。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有________种。
（4）若BCl3与XYm通过B原子与X原子间的配位健结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是________。
（5）SiO2是硅酸盐玻璃（Na2CaSi6O14）的主要成分，Na2CaSi6O14也可写成Na2O·CaO·6SiO2。
长石是金属铝硅盐。由钠长石化学式NaAlSi3O8可推知钙长石改写成氧化物的形式可表示为         
有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E的内部各能层均排满，且有成单电子；D与E同周期，价电子数为2。则：
（1）写出基态E原子的价电子排布式                         。
（2）A的单质分子中键的个数为       。
（3）A、B、C三种元素第一电离能由大到小的顺序为               (用元素符号表示)
（4）B元素的氢化物的沸点是同族元素中最高的，原因是                    。
(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为        ，其中A原子的杂化类型是       。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图，已知晶体的密度为g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=          cm. (用、NA的计算式表示)

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