题目内容
【题目】[化学﹣﹣选修物质结构与性质]
下表为长式周期表的一部分,其中的序号代表对应的元素.
(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式 .
(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 杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是 .
(3)元素④的第一电离能 > ⑤(填写“>”、“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的X分子的空间构型为 .请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式 (各写一种).
(4)在测定元素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 .
(5)④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为 .
(6)将过量的X通入含有元素⑩的蓝色硫酸盐溶液中,反应的离子方程式为 ;元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为 .
【答案】(1)3d54s1;
(2)sp2;离子晶体;
(3)>;三角锥形;CO、C22﹣;
(4)HF分子间会形成氢键;
(5)4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(6)Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;2.
【解析】试题分析:根据元素周期表结构,可以确定①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩元素分别为:H、Be、C、N、O、F、Mg、Cl、Cr、Cu;
(1)⑨是Cr元素,原子序数为24,根据核外电子排布规律书写;
(2)③是C元素,①是H元素,形成的水果催熟剂气体化合物是乙烯,杂化轨道用于容纳孤对电子对和成σ键;
⑦是Mg元素,⑧是Cl元素,活泼金属与活泼非金属形成离子化合物;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大;
元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;
原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征;
(4)F的电负性大,HF分子间会形成氢键;
(5)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO3)2,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,起氧化剂的硝酸作用被还原为NH4NO3;
(6)氨气与硫酸铜溶液反应,生成Cu(OH)2蓝色沉淀;白色球为氧原子,利用均摊法,计算一个晶胞中所包含的氧原子数目.
解:(1)⑨是Cr元素,Cr是24号元素,其原子核外有24个电子,根据能量最低原理及洪特规则书写其核外电子排布式,3d能级的能量大于4s能级的能量,所以先排4s后排3d,轨道中的电子处于全满、半满、全空时原子最稳定,所以Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,外围电子排布式3d54s1,
故答案为:3d54s1;
(2)乙烯中有双键和单键,其中碳碳双键中一个是σ键和1个p﹣p的π键,其余的4个碳氢键均为σ键,碳原子杂化轨道数为3,所以采用sp2杂化方式;
活泼金属与活泼非金属形成离子化合物,元素⑦与⑧形成的化合物是氯化镁,属于离子化合物,形成离子晶体,
故答案为:sp2;离子晶体;
(3))④是N元素,外围电子排布式2s22p3,⑤是O元素,外围电子排布式2s22p4,两元素处于同一周期,氧原子原子序数大,但N元素P能级处于半满,能量更低,原子较稳定,其第一电离能氧原子的第一电离能大;
元素④与元素①形成的是NH3分子,N原子采取sp3杂化,有一对孤对电子对,所以为三角锥形;
N2有2个原子,14个电子(或10个价电子),其等电子体为CO、C22﹣等;
故答案为:>;三角锥形;CO、C22﹣;
(4)F的电负性大,HF分子间会形成氢键,实验测得的值一般高于理论值,故答案为:HF分子间会形成氢键;
(5)Mg与稀硝酸反应方程式为4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O,故答案为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO3)2+NH4NO3+3H2O;
(6)氨气与硫酸铜溶液反应,生成Cu(OH)2蓝色沉淀,反应离子方程式为Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;
白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×=2,
故答案为:Cu2++2NH3H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;2.
【题目】元素周期表是学习物质结构和性质的重要工具,下图是元素周期表的一部分,表中所列字母A、D、F、G、Q、M、R、N、T分别代表某种化学元素。请依据这9种元素回答下列问题。
A | |||||||||||||||||
D | F | ||||||||||||||||
G | Q | M | R | ||||||||||||||
N | |||||||||||||||||
(1)金属性最强的元素是 (填元素符号),写出表中所给元素中氧化物其氧化物具有两性的与同周期最高价氧化物对应水化物显碱性化合物之间的离子反应:_________
(2)元素的非金属性:M R(填“>”或“<”)。
(3)R的最高价氧化物对应水化物的化学式是 。
(4)F、G两元素形成的淡黄色固体物质的电子式为___________,该物质含有的化学键的类型是 ________ 。
(5)表中某些元素的原子可形成与Ar具有相同电子层结构的简单离子,这些离子的半径由大到小的顺序是 (填离子符号)。
(6)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍,该元素的原子结构示意图为 。
(7)A与D形成分子的空间结构可能是(填序号) 。
a b c d