题目内容

下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素.
(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式
3d54s1
3d54s1

(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为:
sp2
sp2

(3)按要求完成下列各题
a.第一电离能:元素④
元素⑤(选填“>”、“=”、“<”).
b.与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式
CO
CO
C22-
C22-
(各写一种).
c.元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中,可作刻蚀剂H2O2的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为
2NH3.H2O+3H2O2═N2+8H2O
2NH3.H2O+3H2O2═N2+8H2O

d.由X与氧气、KOH溶液构成原电池,负极会产生元素④的单质.则其负极反应式为
2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O
2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O

(4)由元素③和⑧形成的液态化合物Z,是非极性的直线形分子.0.2mol的Z在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ.该反应的热化学方程式为
CS2(l)+3O2(g)═CO2(g)+2SO2(g)△H=-1075kJ/mol
CS2(l)+3O2(g)═CO2(g)+2SO2(g)△H=-1075kJ/mol

(5)在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是:
分子之间形成氢键
分子之间形成氢键

(6)元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示. 已知该原子的半径为d,相对原子质量为M,NA代表阿伏加德罗常数,请回答:
晶体中该原子的配位数为
12
12
,一个晶胞中包含的原子数目为
4
4
;该晶体的密度为
M
4
2
d 3NA
M
4
2
d 3NA
(用字母表示)
分析:由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Na,⑧为S,⑨为V,⑩为Ni,
(1)⑨为V,原子序数为23;
(2)③与①形成的水果催熟剂气体化合物为乙烯;
(3)a.N原子的最外层p电子半满,为稳定结构;
b.元素④所形成的单质为N2,原子数、价电子数相同的微粒为等电子体;
c.一水合氨与过氧化氢反应生成氮气和水;
d.X与氧气、KOH溶液构成原电池,负极会产生元素④的单质,则负极N原子失去电子;
(4)元素③和⑧形成的液态化合物Z,是非极性的直线形分子,Z为CS2,0.2mol的Z在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ,则1mol完全燃烧放出1075kJ的热量;
(5)①与⑥形成化合物为HF,分子之间形成氢键;
(6)由甲图可知,原子紧密堆积,由乙可知,个晶胞中包含的原子数目为8×
1
8
+6×
1
2
=4个,利用ρ=
m
V
计算密度.
解答:解:由元素在周期表中的位置可知,①为H,②为Be,③为C,④为N,⑤为O,⑥为F,⑦为Na,⑧为S,⑨为V,⑩为Ni,
(1)⑨为V,原子序数为23,则外围电子排布式为3d54s1,故答案为:3d54s1
(2)③与①形成的水果催熟剂气体化合物为乙烯,C原子上没有孤对电子,成键数为3,则C原子为sp2杂化,故答案为:sp2
(3)a.N原子的最外层p电子半满,为稳定结构,则N原子的第一电离能大,故答案为:>;
b.元素④所形成的单质为N2,原子数、价电子数相同的微粒为等电子体,互为等电子体的分子、离子的化学式为CO、C22-,故答案为:CO;C22-
c.一水合氨与过氧化氢反应生成氮气和水,该反应为2NH3.H2O+3H2O2═N2+8H2O,故答案为:2NH3.H2O+3H2O2═N2+8H2O;
d.X与氧气、KOH溶液构成原电池,负极会产生元素④的单质,则负极N原子失去电子,负极反应为2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O,故答案为:2NH3+6OH--6e-═N2+6H2O;
(4)元素③和⑧形成的液态化合物Z,是非极性的直线形分子,Z为CS2,0.2mol的Z在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ,则1mol完全燃烧放出1075kJ的热量,热化学方程式为CS2(l)+3O2(g)═CO2(g)+2SO2(g)△H=-1075kJ/mol,
故答案为:CS2(l)+3O2(g)═CO2(g)+2SO2(g)△H=-1075kJ/mol;
(5)①与⑥形成化合物为HF,分子之间形成氢键,则相对分子质量实验测得的值一般高于理论值,故答案为:分子之间形成氢键;
(6)由甲图可知,原子紧密堆积,则晶体中该原子的配位数为12,由乙可知,个晶胞中包含的原子数目为8×
1
8
+6×
1
2
=4个,
该原子的半径为d,由丙图可知,图中三角形的斜边为4d,晶胞中的边长为2
2
d,其体积为16
2
d3,由ρ=
m
V
可知,ρ=
4M
NA
V
=
M
4
2
d 3NA

故答案为:12;4;
M
4
2
d 3NA
点评:本题考查较综合,涉及知识点较多,涉及元素周期表和周期律、电子排布、原电池、热化学反应、氢键、晶胞计算等,注重高考常考点的考查,题目难度较大,对学生的心理和应试能力都是极大的挑战.
练习册系列答案
相关题目
下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素.

请回答下列问题:
(1)图1中属于d区的元素是
(填编号).
(2)科学发现,②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性,其晶胞的结构特点如图2所示(图中②、④、⑨分别位于
晶胞的体心、顶点、面心),则该化合物的化学式为
MgCNi3或CMgNi3
MgCNi3或CMgNi3
(用对应的元素符号表示).
(3)元素②的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志.有关该氢化物分子的说法正确的是
BD
BD

A.分子中含有分子间的氢键     B.属于含有极性键的非极性分子
C.只含有4个sp-s的σ键和1个p-p的π键D.该氢化物分子中②原子采用sp2杂化
(4)某元素的价电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为
1
1
;该元素与元素①形成的18电子的X分子(分子量32)的电子式为
;该元素还可与元素①形成10电子的气体分子Y(分子量17),将过量的Y气体通入盛有硫酸铜水溶液的试管里,现象为
先产生蓝色沉淀,后沉淀消失,变成深蓝色的溶液
先产生蓝色沉淀,后沉淀消失,变成深蓝色的溶液

(5)下表为原子序数依次增大的短周期元素A~F的第一到第五电离能数据.
电离能I(eV) A B C D E F
I1 11.3 14.5 13.6 5.2 7.6 6.0
I2 24.4 29.6 35.1 49.3 15.0 18.8
I3 47.9 47.4 54.9 71.6 80.1 28.4
I4 64.5 77.5 77.4 98.9 109.2 112.0
I5 392.1 97.9 113.9 138.3 141.3 153.7
请回答:表中的金属元素是
DEF
DEF
(填字母);若A、B、C为原子序数依次增大的同周期相邻元素,表中显示B比A和C的第一电离能都略大,其原因是
B的np轨道上的电子半满,能量比A和C低,自身更稳定,所以第一电离能比A和C大
B的np轨道上的电子半满,能量比A和C低,自身更稳定,所以第一电离能比A和C大
下表为长式周期表的一部分,其中的编号代表对应的元素.

请回答下列问题:
(1)表中属于d区的元素是
(填编号).
(2)科学发现,②、④、⑨三种元素的原子形成的晶体具有超导性,其晶胞的结构特点如右图(图中②、④、⑨分别位于晶胞的体心、顶点、面心),则该化合物的化学式为
MgCNi3
MgCNi3
(用对应的元素符号表示).
(3)元素②的一种氢化物是重要的化工原料,常把该氢化物的产量作为衡量石油化工发展水平的标志.有关该氢化物分子的说法正确的是
BD
BD

A.分子中含有氢键             B.属于非极性分子
C.含有4个σ键和1个π键     D.该氢化物分子中,②原子采用sp2杂化
(4)某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1,该元素原子的核外最外层电子的孤对电子数为
1
1
;该元素与元素①形成的分子X构形为
三角锥型
三角锥型
;X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大,其主要原因是
NH3与H2O都是极性分子,根据相似相溶原理,极性分子易溶于极性溶剂中,且分子之间能形成氢键
NH3与H2O都是极性分子,根据相似相溶原理,极性分子易溶于极性溶剂中,且分子之间能形成氢键

(5)A、B均为短周期金属元素.依据下表数据,写出B原子的电子排布式:
1s22s22p63s2
1s22s22p63s2

电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
A 932 1821 15390 21771
B 738 1451 7733 10540
(6)过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色,与其d轨道电子排布有关.一般而言,为d0或d10排布时,无颜色;为d1~d9排布时,有颜色,如[Co(H2O6]2+显粉红色.据此判断,[Mn(H2O6]2+
颜色(填“无”或“有”).

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