题目内容

VA族的氮、磷、砷(As)等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）砷的基态原子的电子排布式为             。
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为                     。
（3）NH3的沸点比PH3高，原因是           ；PO43－离子的立体构型为              。
（4）AsH3是无色稍有大蒜气味的气体，在AsH3中As原子的杂化轨道类型为          。
（5）H3AsO4和H3AsO3是砷的两种含氧酸,请根据结构与性质的关系，解释H3AsO4比H3AsO3酸性强的原因                           。
（6）磷的一种单质白磷（P4)属于分子晶体，其晶胞结构如下图。已知最近两个白磷分子间的距离为 a pm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为 　　　   g/cm3(只要求列算式，不必计算）。
（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3
（2）N>P>As
（3）NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的范德华力（合理答案均计分）  正四面体
（4）sp3杂化
（5）H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As为+3价，而H3AsO4中的As为+5价，正电性更高，导致As-O-H中O的电子更向As偏移，更易电离出H+（合理答案均计分）
（6）或 (3分，其他合理答案也计分)

试题分析：（1）砷是33号元素，根据构造原理得基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3 
（2）同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，所以N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为N>P>As
（3）NH3的沸点比PH3高，是因为NH3分子间存在较强的氢键，而PH3分子间仅有较弱的分子间作用力；根据分子立体构型的计算方法，PO43－离子的价层电子对是4，无孤对电子，所以立体构型为正四面体
（4）AsH3中As的价层电子对数是4，所以杂化轨道数也为4，因此杂化轨道类型是sp3杂化
（5）对于同种元素的含氧酸来说，该元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强。H3AsO4和H3AsO3可表示为(HO)3AsO和(HO)3As，H3AsO3中的As为+3价，而H3AsO4中的As为+5价，正电性更高，导致As-O-H中O的电子更向As偏移，越易电离出H+，酸性越强；
（6）在该晶胞中，实际含有4个白磷分子，其质量为4×31×4/NAg，最近两个白磷分子间的距离为 a pm，则立方体的棱长是√-2-apm=√-2-a×10-10m，所以该晶体的密度ρ=m/V=496/[NA (√-2-a×10-10)3]。
练习册系列答案
相关题目
下列说法正确的是 （   ）
A．H2O的熔点、沸点大于H2S的是由于H2O分子之间存在氢键。
B．HF、HCl、HBr、HI的熔点沸点依次升高。
C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力。
D．氯的各种含氧酸的酸性由强到弱排列为HClO＞HClO2＞HClO3＞HClO4
已知元素A、B、C、D、E、F均属前四周期，且原子序数依次增大, A的p能级电子数是s能级电子数的一半，C的基态原子2p轨道有2个未成对电子；C与D形成的化合物中C显正化合价；E的M层电子数是N层电子数的4倍，F的内部各能级层均排满，且最外层电子数为1。请回答下列问题：
（1）C原子基态时的电子排布式为              。 
（2）B、C两种元素第一电离能为:     ﹥         (用元素符号表示)。
试解释其原因：                                                         。
（3）任写一种与AB－  离子互为等电子体的微粒                                 。
（4）B与C形成的四原子阴离子的立体构型为           ，其中B原子的杂化类型是        。
（5）D和E形成的化合物的晶胞结构如图,其化学式为        ，E的配位数是               ；已知晶体的密度为  ρ g·cm-3，阿伏加德罗常数为NA，则晶胞边长a=           cm.（用含、NA的计算式表示)
A、B、C、D、E、F六种元素的原子序数依次增大。A的最高正价和最低负价的绝对值相等。B的基态原子有3个不同的能级且各能级中电子数相等。D的基态原子与B的基态原子的未成对电子数目相同，E的基态原子的s能级的电子总数与p能级的电子数相等，F的基态原子的3d轨道电子数是4s电子数的4倍。请回答下列问题：
（1）F的基态原了价电子排布式为       。
（2）B、C、D、E的原子的第一电离能由小到大的顺序为   。(用元素符号回答)
（3）下列关于B2A2分子和A2D2分子的说法正确的是
A．分子中都含有σ键和π键
B．中心原子都sp杂化
C．都是含极性键和非极性键的非极性分子
D．互为等电子体
E．B2A2分子的沸点明显低于A2D2分子
（4）F2+能与BD分子形成[F(BD)4]2+，其原因是BD分子中含有            。
（5）由B、E、F三种元素形成的一种具有超导性的晶体，晶胞如图所示。B位于E和F原子紧密堆积所形成的空隙当中。与一个F原子距离最近的F原子的数目为       ，该晶体的化学式为            。若该晶体的相对分子质量为M，阿伏加德罗常数为NA，B、E、F三种元素的原子半径分别为r1pm、r2pm、r3pm，，则该晶体的密度表达式为       g·cm3。
已知短周期的主族元素X、Y、Z、W、M的原子序数依次增大，X是空气中含量最
多的元素，其单质的化学性质非常稳定，Y原子的最外层只有2个电子，Z单质可制成半导体材料，W元素形成的单质为淡黄色的固体，M元素形成的单质为黄绿色气体．请回答以下问题：
（1）X元素的符号是        ,它在周期表的位置为              ；
（2）Z的氧化物晶体类型为         ,化学式是:                ；
（3）X与Y能形成离子化合物，该化合物的电子式为                  ；
（4）X的最高价氧化物的水化物与Y的氧化物反应的化学方程式为           ；
（5）X、W形成的氢化物分别为甲和乙，且甲、乙所含的电子数相等，则甲的结构式为                   ；
（6）W和M都是较活泼的非金属元素，用实验事实表明这两种元素的非金属性强弱（用方程式书写或文字说明）                         。
元素H、C、N、O、F都是重要的非金属元素,Fe、Cu是应用非常广泛的金属。
(1)Fe元素基态原子的核外电子排布式为　                。 
(2)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为　　   
(3)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)　        
(4)在测定HF的相对分子质量时,实验测得值一般高于理论值,其主要原因是                                        
(5)C、N两元素形成的化合物C3N4形成的原子晶体,结构类似金刚石,甚至硬度超过金刚石,其原因是                           　
(6)如图为石墨晶胞结构示意图,该晶胞中含有碳原子的个数为　　　  　
决定物质性质的重要因素是物质结构,请回答下列问题。
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
I3
I4
A
578
1 817
2 745
11 578
B
738
1 451
7 733
10 540
 
A通常显       价,A的电负性       B的电负性(填“＞”、“＜”或“=”)。 
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399 kJ·mol-1。根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因                          。
组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是       。
共价键
C—C
C—N
C—S
键能/kJ·mol-1
347
305
259
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
离子晶体
NaCl
KCl
CaO
晶格能/kJ·mol-1
786
715
3 401

则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:       。其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有       个。
(4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是       。
(5)某配合物的分子结构如图所示,其分子内不含有     (填序号)。

A离子键；B极性键；C金属键；D配位键；E氢键；F非极性键
我国已研制出一种稀土制冷材料，其主要成分是LaCaMnO。
（1）锰原子的基态价层电子排布式为________。
（2）S与O为同主族元素，其中电负性较大的是________；H2S分子中S原子杂化轨道类型为________；试从结构角度解释H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性：____________。
（3）Ca在空气中点燃生成CaO和少量Ca2N2。
①Ca2N2和水反应可以生成NH2—NH2，NH2—NH2能否作配体？________（填“能”或“否”）。
②CaO晶体与NaCl晶体一样，为面心立方最密堆积，则一个CaO晶胞中含有Ca2＋数为________；欲比较CaO与NaCl的晶格能大小，需考虑的数据是________。
材料是人类赖以生存的重要物质基础。铜、镍等金属材料在现代社会中有着重要应用。请回答下列问题：
（1）铜在元素周期表中的位置为                          ，镍的基态电子排布式为                      。
（2）在配离子[Ni(NH3)4]2+中，配体中N元素与它相邻的C和O元素的第一电离能由大到小的顺序为               ，这三种元素电负性由大到小的顺序为            ；配体NH3中N原子的杂化方式为          。
（3）据报道，只含镁、镍和碳三种元素的晶体竟然也具有超导性。鉴于这三种元素都是常见元素，从而引起广泛关注。该晶体的结构可看作由镁原子和镍原子在一起进行面心立方最密堆积，如图，晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有     个，若已知晶胞的边长为a pm，阿伏伽德罗常数为NA，则该晶体的密度的数学表达式为          g?cm-3（用a和NA表示，只列式，可不用化简）。

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