题目内容
【题目】
教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题:
(1)第三周期的某主族元素,其第一至第五电离能数据如图1所示,则该元素对应的原子有_____种不同运动状态的电子。
(2)如图2所示,每条折线表示周期表ⅣA ~ⅦA 中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物,其中a点代表的是___________。判断依据是____________。
(3)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于_____________晶体。
(4)第一电离能介于Al、P之间的第三周期元素有____种。 GaCl3中中心原子的杂化方式为_________,写出与GaCl3结构相同的一种等电子体(写离子)______________。
(5)冰、干冰、碘都是分子晶体,冰的结构具有特殊性,而干冰、碘的晶体具有相似的结构特征,干冰分子中一个分子周围有__________个紧邻分子。 D的醋酸盐晶体局部结构如图,该晶体中含有的化学键是_____________(填字母标号)。
a.极性键 b.非极性键 c.配位键 d.金属键
(6)Fe的一种晶体如甲、乙所示,若按甲虚线方向切乙得到的A~D图中正确的是_____(填字母标号)。
铁原子的配位数是____________,假设铁原子的半径是r cm,该晶体的密度是ρg/cm3 ,则铁的相对原子质量为________________(设阿伏加德罗常数的值为NA)。
【答案】12 SiH4 在ⅣA ~ⅦA中的氢化物里,只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象,且a为第三周期氢化物,故a为SiH4 原子 3 sp2杂化 CO32-、NO3- 12 abc A 8
【解析】
综合应用物质结构与性质知识解答,同种元素逐级电离能规律、周期表中第一电离能的周期性规律、分子间氢键对物质沸点的影响、化学键的类型与判断、中心原子的杂化类型、等电子体的概念与书写、分子晶体和金属晶体中配位数的含义、晶胞;边长与密度的计算等。
(1)图1中,I2 与I3相差较大,该元素原子最外层有两个电子,应是第三周期主族元素镁(Mg)。电子的运动状态取决于电子所处的能层、能级、原子轨道和自旋方向,镁原子核外共有12个电子,则有12种不同运动状态的电子。
(2)第ⅣA ~ⅦA元素的氢化物中,NH3、H2O、HF的分子间有氢键,使得它们的沸点与同族其它元素的氢化物相比“反常”。图2中a点所在折线无“反常”,为第IVA元素的氢化物,a点代表的是第三周期的氢化物SiH4。
(3)图3中,C、O原子通过共价键形成空间网状晶体,属于原子晶体。
(4)第IIA族元素np能级全空、第VA族元素np能级半充满,使第一电离能出现“反常”。第三周期元素第一电离能由小到大的顺序为Na、Al、Mg、Si、S、P、Cl、Ar,介于Al、P之间的有Mg、Si、S三种元素。 Ga位于第四周期第IIIA族,GaCl3分子中,Ga原子价层电子对数为(3+1×3)/2=3,则其杂化方式为sp2。要写与GaCl3互为等电子体的离子,应在价电子总数不变的前提下,将Ga、Cl换成它们的邻族元素,如CO32-、NO3-等。
(5)干冰晶胞为面心立方堆积,若考察上表面的面心二氧化碳分子,则它与上表面的四个顶点、前后左右四个面心、以及上面一个晶胞的前后左右四个面心,共12个二氧化碳分子距离最近且相等。 从D的醋酸盐晶体局部结构看,该晶体中有C-H、C-O、C=O、O-D等极性键,有C-C非极性键,有O→D配位键,故选abc。
(6)图甲为该铁的一个晶胞,沿虚线的切面为长方形,长是宽的倍,四个顶角和中心有铁原子。图乙为8个晶胞叠成的立方体,沿虚线的切面为A图。考察图甲体心铁原子,则其配位数为8。设图甲中晶胞边长为a cm,则体对角线为
a cm。又体对角线上三原子相切,得
a cm=4r cm。根据密度和铁原子数求得的一个晶胞质量相等,有ρg/cm3×(a cm)3=
,解得M(Fe)=
g/mol,Mr(Fe)=
。
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【题目】A、B、C、D四种易溶于水的化合物只由表中的八种离子组成,且四种化合物中阴、阳离子各不相同。
阴离子 | Cl-、SiO32-、OH-、NO3- |
阳离子 | H+、Ag+、Na+、K+ |
已知:A溶液呈强酸性,且A溶液与B、C溶液混合均产生白色沉淀,B的焰色反应呈黄色。
回答下列问题:
(1)写出A、B、C、D的化学式:A______,B_____,C____,D____。
(2)写出A溶液与B溶液反应的离子方程式: __________。
(3)请选出适合存放A、C、D溶液的试剂瓶的序号:
溶液 | A | C | D |
试剂瓶序号 | ___ | ___ | ___ |
【题目】利用铜萃取剂M,通过如下反应实现铜离子的富集:
(1)X难溶于水、易溶于有机溶剂,其晶体类型为________。
(2)M所含元素的电负性由大到小顺序为_______,N原子以_____轨道与O原子形成σ键。
(3)上述反应中断裂和生成的化学键有______(填序号)。
a.离子键
b.配位键
c.金属键
d.范德华力
e.共价键
(4)M与W(分子结构如图)相比,M的水溶性小,更利于Cu2+的萃取。M水溶性小的主要原因是_____。
(5)基态Cu2+的外围电子排布式为________,Cu2+等过渡元素水合离子是否有颜色与原子结构有关,且存在一定的规律。判断Sc3+、Zn2+的水合离子为无色的依据是___________。
离子 | Sc3+ | Ti3+ | Fe2+ | Cu2+ | Zn2+ |
颜色 | 无色 | 紫红色 | 浅绿色 | 蓝色 | 无色 |