题目内容
(13分)X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:
(1)Y基态原子的电子排布式是________;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是_____。
(2)XY2-离子的立体构型是_______;R2+的水合离子中,提供孤电子对的是原子是______。
(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如右图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是___________。
(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是____________。
(1)1s22s22p4;Cl (2)V形;O (3)2:1
(4)2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O
解析试题分析:X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体,该气体是NO2,则X是氮元素,Y是氧元素;X与氢元素可形成XH3,该气体是氨气;Z基态原子的M层与K层电子数相等,则该元素的原子序数是2+8+2=12,即为镁元素;R2+离子的3d轨道中有9个电子,因此R的原子序数是18+9+2=29,即为铜元素。
(1)氧元素的原子序数是8,则根据核外电子排布规律可知,氧元素基态原子的电子排布式是1s22s22p4;同周期自左向右元素的第一电离能逐渐增大,镁是第三周期,则所在周期中第一电离能最大的主族元素是Cl元素。
(2)根据价层电子对互斥理论可知,NO2-离子中心原子氮原子含有的孤对电子对数= =1,即氮原子的价层电子对数是3,由于含有一对孤对电子,因此其离子的立体构型是V形;铜离子含有空轨道,而水分子中的氧原子含有孤对电子,因此在Cu2+的水合离子中,提供孤电子对的是原子是O原子。
(3)根据晶胞结构可知,阳离子在8个顶点和体心处各一个,则根据均摊法可知,阳离子个数=1+8× =2个。阴离子在上下面各2个,晶胞内部2个,则阴离子个数=4×+2=4个,因此晶胞中阴离子与阳离子的个数之比是4:2=2:1。
(4)将R单质的粉末加入氨气的浓溶液中,通入氧气,充分反应后溶液呈深蓝色,这说明在反应中铜被氧化氧化为铜离子与氨气结合形成配位键,则该反应的离子方程式是2Cu+8NH3·H2O+O2=2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。
考点:考查元素推断、核外电子排布、第一电离能、晶胞结构与计算、配位键等
(13分)下图是元素周期表的一部分,表中的①—⑩中元素,用化学用语填空回答:
族 周期 | I A | IIA | IIIA | ⅣA | VA | ⅥA | ⅦA | 0 |
二 | | | | ① | ② | | ③ | |
三 | | ④ | ⑤ | ⑥ | | | ⑦ | ⑧ |
四 | ⑨ | | | | | | ⑩ | |
(1)在这些元素中,⑩原子的原子结构示意图为 。
(2)写出①的最高价氧化物和②的单质的电子式 , 。
(3)用电子式表示③与④形成化合物的过程 。
(4)①的单质和⑥的氧化物反应的化学方程式 。
(5)写出⑤的单质与氢氧化钠反应的化学方程式:
写出⑤的氢氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式: 。
(6)已知拆开l mol C—H键、l mol O=O键、l molC=O键、l mol H—O键分别需要吸收的能量为414kJ、498kJ、728kJ、464kJ。则l mol甲烷完全燃烧放出 kJ的热量。
【选修3-物质结构与性质】(20分)
19-I(6分)对于钠的卤化物(NaX)和硅的卤化物(SiX4),下列叙述正确的是
A.SiX4难水解 | B.SiX4是共价化合物 |
C.NaX易水解 | D.NaX的熔点一般高于SiX4 |
回答下列问题:
(1)金刚石、石墨、C60.碳纳米管等都是碳元素的单质形式,它们互为_____________。
(2)金刚石、石墨烯(指单层石墨)中碳原子的杂化形式分别为____、____。
(3)C60属于____晶体,石墨属于____晶体。
(4)石墨晶体中,层内C-C键的键长为142 pm,而金刚石中C-C键的键长为154 pm。其原因是金刚石中只存在C-C间的____共价键,而石墨层内的C-C间不仅存在____共价键,还有____键。
(5)金刚石晶胞含有____个碳原子。若碳原子半径为r,金刚石晶胞的边长为a,根据硬球接触模型,则r= ______a,列式表示碳原子在晶胞中的空间占有率____(不要求计算结果)。
现有部分元素的性质与原子(或分子)结构如下表:
元素编号 | 元素性质与原子(或分子)结构 |
T | 最外层电子数是次外层电子数的3倍 |
X | 常温下单质为双原子分子,分子中含有3对共用电子对 |
Y | M层比K层少1个电子 |
Z | 第3周期元素的简单离子中半径最小 |
(2)元素Y与元素Z相比,金属性较强的是 (用元素符号表示),下列表述中能证明这一事实的是 (填序号)。
a.Y单质的熔点比Z单质低 b.Y的化合价比Z低
c.Y单质与水反应比Z单质剧烈 d.Y最高价氧化物的水化物的碱性比Z强
e.Y失去电子的数目比Z少
(3)T、X、Y、Z中有两种元素能形成一种淡黄色的固体,写出该化合物的电子式 ,该物质中含有的化学键是 。
(4)元素T和氢元素以原子个数比1∶1化合形成化合物Q,元素X与氢元素形成的化合物W气态时密度等于氧气,Q与W发生氧化还原反应,生成X单质和T的另一种氢化物,写出该反应的化学方程式 。
(5) X与Z形成的化合物ZX结构类似金刚石,最高可稳定到2200℃,推测属于
晶体。打开盛有ZX的袋口可闻到氨气味,故应避水保存,写出变质反应的化学方程式
。