题目内容
【题目】[化学—选修3:物质结构与性质](15分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索,A2-和B+具有相同的电子构型;C、 D为同周期元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍;D元素最外层有一个未成对电子。回答下列问题:
(1)四种元素中电负性最大的是 (填元素符号),其中C原子的核外电子排布式为__________。
(2)单质A有两种同素异形体,其中沸点高的是 (填分子式),原因是 ;A和B的氢化物所属的晶体类型分别为 和 。
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E, E的立体构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
(4)化合物D2A的立体构型为 ,中心原子的价层电子对数为 ,单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,其化学方程式为 。
(5)A和B能够形成化合物F,其晶胞结构如图所示,晶胞参数,a=0.566nm, F 的化学式为 :晶胞中A 原子的配位数为 ;列式计算晶体F的密度(g.cm-3) 。
【答案】(1)O;1s22s22p63s23p3(或[Ne] 3s23p3)
(2)O3;O3相对分子质量较大,范德华力大;分子晶体;离子晶体
(3)三角锥形;sp3 (4)V形;4;2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl
(或2Cl2+2Na2CO3=Cl2O+CO2+2NaCl)
(5)Na2O;8;
【解析】
A、B、C、D为原子序数依次增大的四种元索,A2-和B+具有相同的电子构型,则A是O,B是Na;C、D为同周期元索,C核外电子总数是最外层电子数的3倍,则C是P;D元素最外层有一个未成对电子,所以D是氯元素。
(1)非金属性越强,电负性越大,则四种元素中电负性最大的是O。P的原子序数是15,则根据核外电子排布可知C原子的核外电子排布布式为1s22s22p63s23p3(或[Ne] 3s23p3)。
(2)氧元素有氧气和臭氧两种单质,由于O3相对分子质量较大,范德华力大,所以中沸点高的是O3;A和B的氢化物分别是水和NaH,所属的晶体类型分别为分子晶体和离子晶体。
(3)C和D反应可生成组成比为1:3的化合物E,即E是PCl3, 其中P含有一对孤对电子,其价层电子对数是4,所以E的立体构型为三角锥形,中心原子的杂化轨道类型为sp3。
(4)化合物Cl2O分子中氧元素含有2对孤对电子,价层电子对数是4,所以立体构型为V形。单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2A,则化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl。
(5)根据晶胞结构可知氧原子的个数=,Na全部在晶胞中,共计是8个,则F 的化学式为Na2O。以顶点氧原子为中心,与氧原子距离最近的钠原子的个数8个,即晶胞中A 原子的配位数为8。晶体F的密度=。