题目内容

X、Y、Z、W是短周期中常见元素，其相关信息如下表：
元素
相关信息
X
X元素形成的一种同素异形体是天然晶体中硬度最大的单质
Y
常温常压下，Y单质是淡黄色固体，用于制造黑火药
Z
Z的基态原子核外有3个能级上有电子，且有3个单电子
W
W元素形成的双原子分子，常温下为黄绿色气体，一种常见工业原料
 
（1）W元素位于元素周期表中第     周期    族，与Y同主族且位于第四周期元素的基态原子核外电子排布式为             。
（2）XY2分子中含有的σ键和π键个数比为     ，在相同条件下XY2与XO2相比，熔点较高的是  (填化学式)。结合相关理论解释Z所在族的元素第一电离能大于同周期后一族元素的原因：               。
（3）Y、W元素形成的化合物Y2W2和过量氢化物ZH3在无水条件下反应生成Y4Z4、单质Y8和一种可以作为化肥的物质，请写出相应化学方程式：                       。
（4）已知：①lmolY(s)转化为气态Y(g) \吸收能量280 kJ；
②2XO(g)+O2(g)= 2XO2(g)   ΔH=-566.0KJ/mol；
③Y(s)+O2(g)=YO2(g)  ΔH=-299.0KJ/mol；一定条件下，可以利用X的氧化物XO和Y的氧化物YO2生成Y(g)单质和X的氧化物而达到消除污染目的。请写出该反应的热化学方程式：                         。
(共13分)
(1)三、VⅡA(2分)  1s22s22p63s23p63d104s24p4(或[Ar]3d104s24p4)(2分)
(2)1：1(1分)  CS2(1分)
由于N元素昕在的第VA族，p能级上处于半充满，符合洪特规则中半满为稳定结构，所以第一电离能大于同周期后一主族元素(2分)
(3)6S2Cl2+16NH3=S4N4+S8+12NH4C1(2分)[化学式或配平错误0分]
(4)2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(g) △H="+10.0" KJ/mol(3分)[化学式或配平错误0分，状态或热值错扣2分]

试题分析：由题意可以推出X、Y、Z、W分别为C、S、N、Cl。
（1）Br的电子排布式，可由其为P区，第三周期全部排满，可以写出；
（2）CS2与CO2类似，为S=C=S结构；分子晶体熔沸点比较，如果结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越大，熔沸点越高；N为半充满状态，故第一电离能高于O。
（3）根据反应物为S2Cl2和NH3，生成物为S4N4和S8，根据质量守恒可以写出反应方程式。
（4）目标反应为2CO(g)+SO2(g)=2CO2(g)+S(g)；根据盖斯定律，其为②-③+①，故得到该热化学方程式。
练习册系列答案
相关题目
原子序数依次增大的A、B、C、D、E、F六种元素。其中A的基态原子有3个不同的能级，各能级中的电子数相等；C的基态原子2p能级上的未成对电子数与A原子的相同；D为它所在周期中原子半径最大的主族元素；E和C位于同一主族，F的原子序数为24。
（1）F原子基态的核外电子排布式为   。
（2）在A、B、C三种元素中，第一电离能由大到小的顺序是   （用元素符号回答）。
（3）元素B的简单气态氢化物的沸点远高于元素A的简单气态氢化物的沸点，其主要原因是   。
（4）由A、B、C形成的离子CAB－与AC2互为等电子体，则CAB－的结构式为   。
（5）在元素A与E所形成的常见化合物中，A原子轨道的杂化类型为   。
（6）由B、C、D三种元素形成的化合物晶体的晶胞如图所示，则该化合物的化学式为        。
氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：
（1）基态氮原子的价电子排布式是                  。
（2）C、N、O三种元素第一电离能从大到小的顺序是          。
（3）（N2H4）分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。
①N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是           。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4（1）+2N2H4（l）=3N2（g）+4H2O（g）△H=" —103" 8．7kJ．mol—1
若该反应中有4mol N—H键断裂，则形成的键有         mol。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4，N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在     （填标号）
a．离子键  b．共价键  c．配位键  d．范德华力
（4）氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料，在与石墨结构相似的六方氮化硼晶钵中，层内B原子与N原子之间的化学键为___        。
（5）六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，硬度与金刚石相当，晶胞边长为3．615×l0—10m，立方氮化硼晶胞中含有     个氮原子、     个硼原子，立方氮化硼的密度是     g．cm一3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为NA）
VA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：
（1）白磷单质的中P原子采用的轨道杂化方式是     ；
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为     ；
（3）As原子序数为     ，其核外M层和N层电子的排布式为     ；
（4）NH3的沸点比PH3     (填“高”或“低”)，原因是     ．PO43－离子的立体构型为     ；
（5）H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10－3、6.3×10－8、4.4×10－13．硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.1×10－4，请根据结构与性质的关系解释：
①H3PO4的K1远大于K2的原因     ；
②硝酸比亚硝酸酸性强的原因     ；
（6）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为a cm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为     cm（用含有a的代数式表示）．在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为     g (氧离子的半径为1.40×10－10m)

 
铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
(1) 已知铁是26号元素，写出Fe的价层电子电子排布式________。已知自然界丰度最大的铁的同位素是中子数为30的铁原子，则该种同位素符号________。
(2) Fe原子或离子外围有较多能量相近的空轨道，因此能与一些分子或离子形成配合物，则与之形成配合物的分子的配位原子应具备的结构特征是________。Fe(CO)3一种配合物，可代替四乙基铅作为汽油的抗爆震剂，其配体是CO分子。写出CO的一种常见等电子体分子的结构式________；两者相比较，沸点较髙的是________填分子式）。
(3) 1183K以下纯铁晶体的晶胞如图1所示，1183K以上则转变为图2所示晶胞，在两种晶体中最邻近的铁原子间距离相同。

①图1和图2中，铁原子的配位数之比为________。
②空间利用率是指构成晶体的原子、离子或分子在整个晶体空间中占有的体积百分比，则图1和图2中，铁原子的空间利用率之比为________。
碳与硅是十分重要的两种元素，金刚石、SiC具有耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。
（1）碳元素在周期表中的位置是_______________，其原子核外通常未成对电子数为___________个。
（2）已知2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)→P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)反应中，被破坏的化学键有________。
a．离子键      b.极性共价键   c. 非极性共价键
（3）一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，除去粗产品中少量钠的试剂为_______________。
（4）下列叙述正确的有____________填序号），
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③NaSiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④Si在一定条件下可与FeO发生置换反应
A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大。第2周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请用对应的元素符号或化学式填空：
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为        。
(2)A的最高价含氧酸根离子中其中心原子采取         杂化。
(3)与A、B形成的阴离子(AB－)互为等电子体的分子有     。
(4)基态D原子的核外电子排布式为       ，下图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比为        。

(5)向D的高价态硫酸盐溶液中逐滴滴加B的氢化物水溶液至过量，先出现沉淀，最后沉淀溶解形成溶液。写出此沉淀溶解的离子方程式：_           ___。
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
（1）写出基态Cu2+的核外电子排布式：   。
（2）PO43—的空间构型是   。
（3）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是   。
（4）胆矾CuSO4·5H2O的结构示意图如下，其含有的微粒间作用力有   。（填序号）

a．离子键      b．极性键     c．金属键
d．配位键      e．氢键       f．非极性键
（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol CN-中含有的π键的数目为   。
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为   。
(12分)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）。写出号元素的核外电子排布式_______________________________________;第一电离能的大小关系为________________(用元素符号表示)
（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         （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          。
A．分子中含有氢键B．易发生加成反应
C．含有4个σ键和1个π键D．分子中所有原子处于同一个平面
（4）某元素的特征电子排布式为nsnnpn+1，该元素原子的价电子数为     ； 该元素与元素①形成的分子X在①与③形成的分子Y中的溶解度很大，其主要原因是                                         。

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