[化学-选修3物质结构与性质]卤族元素的单质和化合物很多.我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们.(1)卤族元素位于周期表的区,溴的价电子排布式为 .(2)在不太稀的溶液中.氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的.使氢氟酸分子缔合的作用力是 .(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断:最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是 . 氟氯溴碘铍� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

[化学—选修3物质结构与性质](15分)
卤族元素的单质和化合物很多，我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。
（1）卤族元素位于周期表的_________区；溴的价电子排布式为____________________。
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)₂形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是________。
（3）请根据下表提供的第一电离能数据判断：最有可能生成较稳定的单核阳离子的卤素原子是_________。

	氟	氯	溴	碘	铍
第一电离能（kJ/mol）	1681	1251	1140	1008	900

（4）已知高碘酸有两种形式,化学式分别为H₅IO₆（

）和HIO₄，前者为五元酸，后者为一元酸。请比较二者酸性强弱:H₅IO₆_____HIO₄。（填“＞”、 “＜”或“＝”）
（5）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大这是由于溶液中发生下列反应I^-+I₂=I₃^-。I₃^-离子的中心原子周围σ键电子对对数为_____，孤电子对对数为______， I₃^-离子的空间构型为___________。
与KI₃类似的，还有CsICl₂等。已知CsICl₂不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列_____式发生。 A．CsICl₂=CsCl+ICl B．CsICl₂=CsI+Cl₂
（6）已知ClO₂^-为角型，中心氯原子周围有四对价层电子。ClO₂^-中心氯原子的杂化轨道类型为___________，写出一个ClO₂^-的等电子体__________。
（7）下图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是_____________。

A．碘分子的排列有2种不同的取向，2种取向不同
的碘分子以4配位数交替配位形成层结构
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（8）已知CaF₂晶体（见下图）的密度为ρg/cm³，N_A为阿伏加德罗常数，相邻的两个Ca²⁺的核间距为a cm，则CaF₂的相对分子质量可以表示为___________。

（15分）
（1）p；4s²4p⁵
（2）氢键
（3）碘
（4）<
（5）2,3，直线型，A
（6）sp³杂化，Cl₂O、OF₂、BrO₂^-等
（7）AD
（8）ρN_Aa³/2.

解析试题分析：（1）根据卤族元素的最外层电子排布的最后一个轨道判断，卤族元素位于周期表的p区；溴是第四周期元素，最外层7个电子，所以价电子排布式为4s²4p⁵
（2）HF分子间存在氢键，使氢氟酸是以二分子缔合(HF)₂形式存在的；
（3）第一电离能越小，形成的离子越稳定，卤族元素中碘的第一电离能最小，所以碘最有可能生成较稳定的单核阳离子；
（4）根据同种元素形成的含氧酸的酸性判断依据，将酸写成（HO）_mRO_n，n值越大，酸性越强。H₅IO₆与HIO₄写成该形式后，HIO₄中的n值较大，酸性较强，所以:H₅IO₆<HIO₄。
（5）I₃^-离子的中心原子周围σ键电子对对数的判断把其中一个I当作是中心原子，另2个与其形成共价键，所以I₃^-离子的中心原子周围有2个σ键，σ键电子对对数是2对；根据价层电子对互斥理论，孤电子对对数="1/2(7+1-2×1)=3," I₃^-离子的空间构型是直线型；CsCl与CsI相比，氯离子半径小于碘离子半径，离子半径越小，晶格能越大，所以前者的晶格能较大，则按A式发生；
（6）ClO₂^-中心氯原子周围有四对价层电子，根据杂化轨道理论判断氯原子的杂化轨道类型为sp³杂化；ClO₂^-是3原子20个价电子的粒子，与它是等电子体的微粒有Cl₂O、OF₂、BrO₂^-等；
（7）A、根据晶胞结构判断碘分子的排列有2种不同的取向，分别是顶点和面的中心，每种取向的碘分子与同层相同取向的碘分子距离最近且相等的都是4个碘分子，所以2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构，正确；B、用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘分子，8个碘原子，错误；C、碘晶体为无限延伸的空间结构，但不是网状结构，不是原子晶体，是分子晶体，错误；D、碘分子中的碘原子间是非极性键，碘分子间的碘原子之间是范德华力，正确，答案选AD；
（8）图中黄球是8个，红球是4个，所以红球代表Ca²⁺，相邻的两个Ca²⁺即顶点与面心的钙离子，核间距为acm，则晶胞的边长是acm，设CaF₂的相对分子质量为M，则ρ=4M/N_A÷(a)³，所以M=ρN_Aa³/2.
考点：考查物质的结构与性质，晶胞计算，分子结构、原子结构的表示

练习册系列答案

相关题目

下列各个曲线分别表示元素的某种性质与核电荷数的关系(Z为核电荷数，Y为元素的有关性质)。把与下面元素有关的性质相符的曲线标号填入相应的空格中：

（1）ⅡA族元素的最外层电子数________；
（2）第3周期元素的最高化合价________；
（3）F^－、Na^＋、Mg²^＋、Al³^＋的离子半径________。

（14分）A、B、C、D 4种元素，A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等；B的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃；C元素原子的最外层电子数比次外层少2个；C的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，两元素可形成化合物D₂C．
（1）B元素的名称___      _____；B在周期表中的位置第  ______周期，第________族；
（2）A、B形成的化合物的电子式____                       ____；
（3）C的元素符号________，C的最高价氧化物的化学式____              ____；
（4） D的最高价氧化物对应的水化物的化学式____     ____．

(9分)元素周期律是指导我们学习元素及其化合物知识的重要工具。已知氧族元素（不含Po）的部分知识如下表所示，

元素	₈O	₁₆S	₃₄Se	₅₂Te
单质熔点（℃）	-218.4	113		450
单质沸点（℃）	-183	444.6	685	1390
元素主要化合价	-2	-2,+4,+6	-2,+4,+6
原子半径	逐渐增大
单质与H₂反应情况	点燃时易化合	加热化合	加热难化合	不能直接化合

请总结表中知识规律，并依据元素周期律回答下列问题：
（1）单质硒的熔点范围可能是________________。
（2）元素碲的主要化合价可能有________________。
（3）硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是________________(用化学式表示)。
（4）氢硒酸有较强的__________（填“氧化性”或“还原性”），因此露置在空气中长期保存易变质，其可能发生反应的化学方程式为_________________________________。
（5）下图所示为氧族元素单质与H₂反应过程中的能量变化示意图，其中a、b、c、d分别表示氧族元素中某一元素的单质，纵坐标为相同物质的量的单质与H₂反应过程中的能量变化（能量变化＞0表示放热，能量变化＜0表示吸热）。则：b代表___________ _____， d代表 (均写单质名称)。

某金属（A）在TK以下晶体的基本结构单元如左下图所示，T K以上转变为右下图所示结构的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的A原子间距离相同
　　　　
（1）在T K以下的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为______个；在T K以上的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为___________；
（2）纯A晶体在晶型转变前后，二者基本结构单元的边长之比为（TK以上与TK以下之比）___________。
（3）左上图的的堆积方式为　　　　　　　　， TK以下经测定其结构和性质参数如下表所示

金属	相对原子质量	分区	原子半径/pm	密度/g·㎝^-3	原子化热/kJ·mol^-1
Na	22.99	s区	186	0.960	108.4
A	60.20	d区	r	7.407	7735

则r=　　　　　pm，试解释该晶体金属原子化热很高的原因　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
（已知

，7.407≈

,1pm=10

m）

（16分）等电子原理的基本观点是：原子数相同且价电子总数相等的分子或离子具有相同的化学键类型和空间构型，互称为等电子体。等电子体的结构相似，物理性质相近。如：N₂、CO与C₂²^－、CN^－为等电子体。
（1）已知CaC₂为离子化合物，则CaC₂的电子式为                。
（2）聚丙烯腈俗称人造羊毛，由丙烯腈分子CH₂=CH—CN经聚合反应生成；则CH₂=CH—CN中C原子的杂化方式为         ；分子中σ键和π键数之比为          。
（3）CO常与过渡金属原子M形成配合物M(CO)_n，其中满足中心原子价电子数与配位体提供电子总数之和为18，若M为Fe，则n=       。
（4）CO与N₂的结构相似，分子中含有共价三键，可表示为C≡O ；下表是两者的键能数据（单位：kJ·mol^－1）

	C－O	C=O	C≡O
CO	357.7	798.9	1071.9
	N－N	N=N	N≡N
N₂	154.8	418.4	941.7

CO与N₂中化学性质较活泼的是       ；结合数据说明原因                                 。
（5）Fe³⁺，Fe²⁺，Co³⁺，Co²⁺都能与CN^-形成配合物。硫酸亚铁溶液中加入过量KCN溶液，可析出黄色晶体K₄[Fe(CN)₆]；若在上述溶液中再通入氯气后，可析出深红色晶体K₃[Fe(CN)₆]；在K₄[Fe(CN)₆]和K₃[Fe(CN)₆]晶体中都不存在的微粒间作用力是                  。（填标号）
　A．离子键　　 B．共价键　　 C．金属键　　D．配位键　　 E．范德华力
（6）写出与NO₃^－互为等电子体的分子            （写出一种）。

(12分)【化学——物质结构与性质】
铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，无水合硫酸铜可用作杀菌剂等。
（1）Cu²⁺的核外电子排布式为________________。
（2）科学家通过X射线测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下：

①胆矾的化学式用配合物的形式表示为______。
②胆矾中的空间构型为_________，H₂O中O原子的杂化方式为____________。
（3）向硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成配离子。已知的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是____________________________。
（4）N形成的晶体结构如图所示，N^3-的配位数是________。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)。

（12分）【化学——物质结构与性质】
氮族元素包括N、P、As、Sb和Bi五种元素。
（1）下列关于氮族元素的说法正确的是。

A．N₂可用于填充霓虹灯。其发光原理是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，以光的形式释放能量

B．P、Na、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是：P>S>Na

C．基态As原子中，电子占据的最高能级为4d

D．Bi原子中最外层有5个能量相同的电子

（2）NH₃在水中的溶解度比PH₃大得多，其原因是。向硫酸铜溶液中加入过量氨水，然后加入适量乙醇，溶液中析出深蓝色的[Cu(NH₃)₄]SO₄晶体。该晶体中含有的化学键除普通的共价键外，还有和。
（3）PCl₃分子中，Cl－P－Cl键的键角____ 109^o28’（填“>”“<”或“=”）。
（4）白磷（P₄）是磷的一种单质，它属于分子晶体，其晶胞结构如图。己知该晶体的密度为

g·cm^－3，晶胞的边长为acm，则阿伏加德罗常数为__ mol^-l（用含ρ、a的式子表示）。

下表中列出五种短周期元素A、B、C、D、E的信息，请推断后回答：

元素	有关信息
A	元素主要化合价为-2，原子半径为0.074 nm
B	所在主族序数与所在周期序数之差为4
C	原子半径为0.102 nm，其单质为黄色晶体，可在A的单质中燃烧
D	最高价氧化物的水化物能按1︰1电离出电子数相等的阴、阳离子
E	原子半径为0.075 nm，最高价氧化物的水化物可与其氢化物形成一种盐X

（1）写出C元素在周期表中的位置　      ，写出D元素最高价氧化物的水化物电子式　　　    ；
（2）写出B单质与水反应的离子方程式                                           ；
（3）元素A和D形成的某种化合物可作为呼吸面具中氧气的来源，写出得到氧气反应的主要化学方程式                                ；
（4）X的水溶液显　　　（填“酸”、“碱”或“中”）性，用离子方程式解释其原因是　　     ；
（5）已知E元素的某种氢化物Y与A₂的摩尔质量相同，Y与空气组成的燃料电池中，电解质溶液是30％的KOH溶液，该电池放电时正极的电极反应式为                            ；
（6）若使用Y—空气燃料电池精炼铜，当得到精铜80 g时，燃料电池中转移的电子数为          N_A。

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