题目内容
【题目】下表是前20号元素中的部分元素的一些数据:
A | B | C | D | E | F | G | H | I | J | |
原子半径(10-10m) | 1.02 | 2.27 | 0.74 | 1.43 | 0.77 | 1.10 | 0.99 | 1.86 | 0.75 | 1.17 |
最高价态 | +6 | +1 | — | +3 | +4 | +5 | +7 | +1 | +5 | +4 |
最低价态 | -2 | — | -2 | — | -4 | -3 | -1 | — | -3 | -4 |
试回答下列问题:
(1)以上10种元素电负性最大的是_____(填元素符号)。比元素B原子序数大7的元素在元素周期表中的位置:第_____周期,第_____族,其基态原子的核外电子排布式是________。
(2)H、I、J三种元素对应单质的熔点依次升高的顺序是(用单质的具体化学式排序)__________。
(3)元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其分子中共形成________个σ键,________个π键。
(4)I与氢元素形成的10电子分子X的空间构型为________;将X溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量,得到的络离子的化学式为________,其中X与Cu2+之间以_____________键结合。
(5)下图是I元素形成的含氧酸的结构,请简要说明该物质易溶于水的原因:
a._________________________________。
b._________________________________。
(6) 如图是J和E组成的晶体结构,则每个与J周围最近J原子数目为_________,若晶胞边长为a cm,则晶体的密度为_______________(用含a、NA的代数式表示)(g/mL)。
【答案】 O 4 VIII 1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2) N2 <Na< Si 7 1 三角锥形 [Cu (NH3)4]2+ 配位 HNO3是极性分子,易溶于极性的水中 HNO3分子中的-OH易与水分子之间形成氢键 12 或 或
【解析】前20号元素中,AC都有最低价-2,处于VIA族,A有+6价,C只有-2价,则A为S、C为O元素;E、J都有+4、-4价,处于IVA族,E的原子半径较小,则E是C元素、J是Si;F、I都有+5、-3价,处于VA族,F的原子半径大于I,则F是P元素、I是N元素;G有+7、-1价,为ⅦA族元素,G是Cl元素;D只有+3价,为ⅢA族元素,原子半径大于Si原子半径,所以D是Al元素;B、H最高正价为+1,没有负价,处于IA族,B的原子半径比Al原子半径大很多,不能处于同周期,则B为K,B、H原子半径相差不是太大,应相邻,则H为Na。
(1)同周期自左而右电负性呈增大趋势,同主族自上而下电负性减小,故上述元素中电负性最大的元素是氧元素;比元素B原子序数大7的元素为Fe,处于第四周期VIII族;基态原子核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2),故答案我为:O;4;VIII;1s22s22p63s23p63d64s2(或[Ar]3d64s2);
(2)H为Na,I是N,J是Si,其单质的熔点依次升高的为N2<Na<Si;故答案为:N2<Na<Si;
(3)碳元素、氧元素及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子,该羧酸为CH3COOH,其分子中共形成7个σ键,1个π键;故答案为:7;1;
(4)X为NH3,NH3中氮原子的价层电子对数为=4,有一对孤电子对,所以NH3空间构型为三角锥形,将NH3溶于水后的溶液滴入到CuSO4溶液中至过量,得到络离子的化学式为[Cu(NH3)4]2+,其中NH3与Cu2+之间以配位键结合;故答案为:三角锥形;[Cu(NH3)4]2+;配位;
(5)图1中的含氧酸为HNO3,HNO3易溶于水的原因a.HNO3是极性分子,易溶于极性的水中;b.HNO3分子中的-OH易与水分子之间形成氢键;故答案为:HNO3是极性分子,易溶于极性的水中;HNO3分子中的-OH易与水分子之间形成氢键;
(6)J是Si,E是C,以晶胞顶点上的Si为例,与之距离最近的Si为12,晶胞内Si原子数目为8×+6×=4,晶胞内C原子数目为4,晶胞边长为acm,则晶胞的体积为a3,晶体的密度为g/mL=g/mL=g/mL,故答案为:12; 或。