题目内容

已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X是有机物主要组成元素。X的一种1∶1型气态氢化物分子中既有σ键又有π键。Z是金属元素,Z的核电荷数小于28,且次外层有2个未成对电子。
(1)X在该氢化物中以　　　　方式杂化。X和Y形成的化合物的熔点应该　　　　(填“高于”或“低于”)X氢化物的熔点。 
(2)Y在周期表中位于　　　　　　　　　　　　;Z4+的核外电子排布式为　　　　。 
(3)工业上利用ZO2和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M(M可看作一种含氧酸盐)。经X射线分析,M晶体的最小重复单位为正方体(如图),边长为4.03×10-10 m,顶点位置为Z4+所占,体心位置为Ba2+所占,所有棱心位置为O2-所占。

①制备M的化学反应方程式是　　　　　　　　　　　　(Z用元素符号表示)。 
②在M晶体中,Ba2+的氧配位数(Ba2+周围等距且最近的O2-的数目)为　　　　。 
③晶体M密度的计算式为ρ=　　　　　　　　　　(Z相对原子质量为48)。
(1)sp　高于　(2)第4周期ⅡA族　1s22s22p63s23p6
(3)①TiO2+BaCO3BaTiO3+CO2↑　②12
③(137+48+3×16)/NA(4.03×10-8)3 g·cm-3
有机物的主要组成元素X为碳元素,Z元素次外层有2个未成对电子且核电荷数小于28,只能为过渡元素钛22Ti,位于周期表中第4周期ⅣB族。根据原子序数之和为48,可推知Y为20号元素钙。(1)X的该氢化物为乙炔,乙炔为直线形分子,碳原子以sp方式杂化,碳化钙是离子化合物,熔点高于碳的氢化物分子晶体熔点。(2)钙元素在周期表中第4周期ⅡA族。钛离子核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6。(3)①用均摊法可以推出M的化学式为BaTiO3,制备BaTiO3化学方程式:TiO2+BaCO3BaTiO3+CO2↑。②与钡离子紧邻等距的氧离子共有12个。③由1 mol该化合物的体积关系得:=(4.03×10-8)3NA,整理得ρ= g·cm-3。
练习册系列答案
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叠氮化钠（NaN3）是一种无色晶体，常见的两种制备方法为2NaNH2＋N2O＝NaN3＋NaOH＋NH3，3NaNH2＋NaNO3＝NaN3＋3NaOH＋NH3↑。

回答下列问题：
（1）氮所在的周期中，电负性最大的元素是________，第一电离能最小的元素是_______。
（2）基态氮原子的L层电子排布图为_______________。
（3）与N3－互为等电子体的分子为__________（写出一种）。依据价层电子对互斥理论，NO3－的空间构型为_____________。
（4）氨基化钠（NaNH2）和叠氮化钠（NaN3）的晶体类型为_________________。叠氮化钠的水溶液呈碱性，用离子方程式表示其原因：_____________________________。
（5）N2O沸点（－88．49℃）比NH3沸点（－33．34℃）低，其主要原因是__________________。
（6）安全气囊的设计原理为6NaN3＋Fe2O3 3Na2O＋2Fe＋9N2↑。
①氮分子中σ键和π键数目之比为________________________。
②铁晶体中存在的化学键类型为__________________________。
③铁晶体为体心立方堆积，其晶胞如图所示，晶胞边长为a cm，该铁晶体密度为___________（用含a、NA的表达式表示，其中NA为阿伏加德罗常数）。
Mn、Fe均为第四周期过渡元素，两元素的部分电离能数据列于下表：
元素
Mn
Fe
电离能
/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1 509
1 561
I3
3 248
2 957
 
回答下列问题：
（1）Mn元素基态原子的价电子排布式为________，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难。对此，你的解释是____________________________________________________________。
（2）Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道而能与一些分子或离子形成配合物。与Fe原子或离子形成配合物的分子或离子应具备的结构特征是________；②六氰合亚铁离子[Fe（CN）64－]中的配体CN－中C原子的杂化轨道类型是________，写出一种与CN－互为等电子体的单质分子的结构式________。
（3）三氯化铁常温下为固体，熔点282 ℃，沸点315 ℃，在300 ℃以上易升华。据此判断三氯化铁晶体为________。
（4）金属铁的晶体在不同温度下有两种堆积方式，晶胞分别如下图所示。面心立方晶胞和体心立方晶胞中实际含有的Fe原子个数之比为________。
周期表中前四周期中的六种元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大，已知A原子2p轨道有3个未成对电子；化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的晶体熔点在同周期形成的单质中是最高的；F2＋核外各电子层电子均已充满。
根据以上信息回答下列问题：
(1)写出D原子核外电子排布式：____________________________________________。
(2)A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为________________________________(用元素符号表示)。
(3)B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点________(填“高”或“低”)；理由是_______________________________________________________。
(4)E的最高价氧化物分子的空间构型是________，是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)E、F形成的某种化合物有如图所示的晶体结构：该化合物化学式为________；E原子配位数为________________________________________________。
X、Y、Z、R、W均为周期表中前四周期的元素，其原子序数依次增大；X2－和Y＋有相同的核外电子排布；Z的气态氢化物的沸点比其上一周期同族元素气态氢化物的沸点低；R的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多；W为金属元素，X与W形成的某种化合物与Z的氢化物的浓溶液加热时反应可用于实验室制取Z的气体单质。回答下列问题（相关回答均用元素符号表示）：
（1）R的基态原子的核外电子排布式是____________。
（2）Z的氢化物的沸点比其上一周期同族元素氢化物的沸点低的原因是________________________________________________________________________。
（3）X与Z中电负性较大的是________。Z的某种含氧酸盐常用于实验室制取X形成的单质，此酸根离子的空间构型为________，此离子中所含化学键的类型是________，X—Z—X的键角________109°28′（填“＞”、“＜”或“＝”，已知：孤电子对之间的斥力＞孤电子对与成键电子对之间的斥力＞成键电子对之间的斥力）。
（4）X与Y形成的化合物Y2X的晶胞如图。其中X离子的配位数为________，与一个X离子距离最近的所有的Y离子为顶点的几何体为________。该化合物与MgO相比，熔点较高的是________。

（5）已知该化合物的晶胞边长为a pm，则该化合物的密度为________g·cm－3（只要求列出算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的数值为NA）。
（2013山东临沂一模）（15分）碳是形成化合物种类最多的元素。
（1）CH2CH—C≡N是制备腈纶的原料,其分子中σ键和π键的个数之比为　　　　（填最简整数比）,写出该分子中所有碳原子的杂化方式　　　　。 
（2）乙醇（CH3CH2OH）与二甲醚（CH3OCH3）的分子式均为C2H6O,但CH3CH2OH的沸点高于CH3OCH3的沸点,其原因是　                    。 
（3）某元素位于第四周期Ⅷ族,其基态原子的未成对电子数与基态碳原子的未成对电子数相同,则其基态原子的价层电子排布式为　　　　。 
（4）碳化硅的结构与金刚石类似,其硬度仅次于金刚石,具有较强的耐磨性能,右图所示的碳化硅的晶胞（其中为碳原子,为硅原子）。每个碳原子周围与其距离最近的硅原子有　　　　个。设晶胞边长为a cm,密度为b g/cm3,则阿伏加德罗常数可表示为　（用含a、b的式子表示）。 
镓(Ga)、锗(Ge)、砷(As)、硒(Se)均为第四周期的元素，它们在高科技尖端科学特别是信息领域有着广泛的用途。试回答下列问题：
（1）基态锗原子的价电子排布式为_________________________________。
（2）沸点:NH3________AsH3(填“＞”、“＜”或“＝”，原因是_____________________。
（3）某砷的氧化物俗称“砒霜”，其分子结构如图所示，该化合物的分子式为_______,As原子采取__________杂化。

（4）H2SeO4和H2SeO3是硒的两种含氧酸，请根据结构与性质的关系，解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因________________________。
（5）砷化镓可由(CH3)2Ga和AsH3在700℃下反应制得，反应的方程式为_________________；砷化镓的晶胞结构如下图所示，其晶胞边长为a pm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为____________g(用NA表示阿伏加德罗常数的值）。
第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物。
（1）下列叙述正确的是      。（填字母）
A．CH2O与水分子间能形成氢键
B．CH2O和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．C6H6分子中含有6个键和1个大键，C6H6是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
元   素
Mn
Fe
电离能
/kJ·mol－1
I1
717
759
I2
1509
1561
I3
3248
2957
 
Mn元素价电子排布式为          ，气态Mn2＋再失去一个电子比气态Fe2＋再失去一个电子难，其原因是                         。
（3）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于　　　　区。
（4）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为            。

（5）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN－离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN－氧化成CNO－，再在酸性条件下CNO－继续被NaClO氧化成N2和CO2。
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为                   。
②与CNO－互为等电子体微粒的化学式为          （写出一种即可）。
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式      　 。
太阳能电池的发展已经进入了第三代。第一代为单晶硅太阳能电池，第二代为多晶硅、非晶硅等太阳能电池，第三代就是铜铟镓硒CIGs（CIS中掺入Ga）等化合物薄膜太阳能电池以及薄膜Si系太阳能电池。
（1）亚铜离子（Cu+）基态时的价电子排布式表示为               。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为   （用元素符号表示）。
（3）Cu晶体的堆积方式是         （填堆积名称），其配位数为       ；往Cu的硫酸盐溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]SO4，下列说法正确的是_____
A．[Cu (NH3)4]SO4中所含的化学键有离子键、极性键和配位键
B．在[Cu(NH3)4 ]2+中Cu2+给出孤对电子，NH3提供空轨道
C．[Cu (NH3)4]SO4组成元素中第一电离能最大的是氧元素
D．SO42-与PO43-互为等电子体，空间构型均为正四面体
（4）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H3BO3）溶于水显弱酸性，但它却只是一元酸，可以用硼酸在水溶液中的电离平衡解释它只是一元弱酸的原因。
①H3BO3中B的原子杂化类型为         ；
②写出硼酸在水溶液中的电离方程式         。
（5）硅与碳是同一主族元素，其中石墨为混合型晶体，已知石墨的层 间距为335pm,C-C键长为142pm,计算石墨晶体密度（要求写出计算过程，得出结果保留三位有效数字,NA为6.02×1023mol-1）

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