题目内容
【题目】Ⅰ.下列各组物质性质的比较,结论正确的是(____________)
A. 分子的极性: B. 物质的硬度:
C. 物质的沸点: D.在中的溶解度:
Ⅱ.锰单质及其化合物应用十分广泛。回答下列问题:
(1)位于元素周期表中第四周期____族,基态原子核外未成对电子有_____个。
(2)可与反应生成 ,新生成的化学键为_____键。分子的空间构型为______,其中N原子的杂化轨道类型为_______。
(3)金属锰有多种晶型,其中的结构为体心立方堆积,晶胞参数为apm, 中锰的原子半径为_____pm。已知阿伏加德罗常数的值为, 的理论密度____。(列出计算式)
(4)已知锰的某种氧化物的晶胞如图所示,其中锰离子的化合价为____,其配位数为____。
【答案】AB VIIB 5 配位 三角锥 sp3 +2 6
【解析】
I.A.先判断分子是否为极性分子,然后根据极性分子的极性大于非极性分子的极性;
B.二者是离子晶体,离子键越强,物质的硬度越大;
C.HF分子之间存在氢键;
D.CS2、CCl4都是非极性分子,H2O是极性分子,利用相似相溶原理分析;
II.(1)Mn是25号元素,根据原子序数与元素周期表的位置判断其位置;并根据构造原理书写其核外电子排布式,判断其核外未成对电子数目;
(2)在络离子的中心离子与配体之间存在配位键;用价层电子对理论判断NH3的空间构型,N原子的杂化轨道类型为sp3;
(3)体心立方结构中Mn原子在晶胞顶点和体心内,体对角线为Mn原子半径的4倍,据此计算Mn原子半径;先计算一个晶胞中含有的Mn原子数,然后根据ρ=计算晶胞密度;
(4)用均摊法计算晶胞中Mn、O离子个数,然后利用化合物中正负化合价代数和等于0计算Mn的化合价;根据晶胞结构可知:在Mn离子上下、前后、左右6个方向有O离子,配位数是6。
I.A.BCl3是平面正三角形,分子中正负电中心重合,是非极性分子;而NCl3的N原子上有一对孤电子对,是三角锥形,分子中正负电中心不重合,是极性分子,所以分子极性:BCl3<NCl3,A正确;
B.NaF、NaI都是离子晶体,阴、阳离子通过离子键结合,由于离子半径F-<I-,离子半径越小,离子键越强,物质的硬度就越大,所以物质硬度:NaF>NaI,B正确;
C.HCl分子之间只存在分子间作用力,而HF分子之间除存在分子间作用力外,还存在分子间氢键,因此HF的沸点比HCl的高,C错误;
D.CCl4、CS2都是由非极性分子构成的物质,H2O是由极性分子构成的物质,根据相似相溶原理可知,由非极性分子构成的溶质CCl4容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中,由极性分子H2O构成的溶质不容易溶解在由非极性分子构成的溶剂CS2中,所以溶解度:CCl4>H2O,D错误;
故合理选项是AB;
II. (1)Mn是25号元素,在元素周期表中第四周期VIIB族,根据构造原理可得基态原子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d54s2,根据核外电子排布规律可知,该原子核外的未成对电子有5个;
(2)MnCl2中的Mn2+上有空轨道,而NH3的N原子上有孤电子对,因此二者反应可形成络合物 ,则新生成的化学键为配位键。NH3的价层电子对数为3+,且N原子上有一对孤电子对,所以NH3分子的空间构型为三角锥形,其中N原子的杂化轨道类型为sp3杂化。
(3)体心立方结构中Mn原子在晶胞顶点和体心内,体对角线为Mn原子半径的4倍,由于晶胞参数为apm,则,则Mn原子半径r=pm;在一个Mn晶胞中含有的Mn原子数为,则根据晶体密度ρ=可得晶胞密度ρ===g/cm3;
(4)在晶胞中含有的Mn,含有的O离子数目为:,Mn离子:O离子=4:4=1:1,所以该氧化物的化学式为MnO,化合物中元素正负化合价代数和等于0,由于O的化合价为-2价,所以Mn的化合价为+2价;根据晶胞结构可知:在Mn离子上、下、前、后、左、右6个方向各有一个O离子,所以Mn离子的配位数是6。