1.已知A、B、C、D、E、F、G、H、I为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,A原子的最外层中p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数;A、B、C、D;E、F与G分别位于同一周期.C原子L层上有2对成电子,D、E、F的核外电子排布相同的简单离子可形成一种E3FD6型离子晶体X,EG、HC为电子数相同的离子晶体.I原子M层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个.请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用对应的元素符号表示)
(1)科学家通过X射线探明,MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且距离相等的Mg2+有12个,和它最邻近且距离相等的O2-有6个.MgO的熔点>NaCl的熔点(填“>”“<”“﹦”),原因MgO和NaCl为离子晶体,MgO晶体中Mg2+、O2- 的所带电荷大于NaCl晶体中Na+、Cl-的所带电荷,Mg2+、O2- 的半径小于NaCl晶体中Na+、Cl-的半径,MgO晶格能大,所以MgO的熔点比NaCl的高.
(2)写出X的化学式Na3AlF6
(3)写出X涉及化工生产中的一个化学方程式2Al2O3(融熔)$\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$2Al+3 O2↑.
(4)试解释工业冶炼F不以FG3而是以F2C3为原料的原因:Al2O3为离子化合物,而AlCl3为共价化合物,共价化合物在熔融状态下不能电离出自由移动的离子,所以用Al2O3为原料而不是用AlCl3
(5)H与D可形成离子化合物,其晶胞结构如图所示:
H与D形成离子化合物的化学式为CaF2;该离子化合物晶体的密度为a g/cm3,则晶胞的体积是$\frac{4×78g/mol}{ag/c{m}^{3}×{N}_{A}mo{l}^{-1}}$(只要求列出算式).
20.已知A、B、C、D、E、F、G、H、I为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素,A原子的最外层中p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数;A、B、C、D;E、F与G分别位于同一周期.C原子L层上有2对成电子,D、E、F的核外电子排布相同的简单离子可形成一种E3FD6型离子晶体X,EG、HC为电子数相同的离子晶体.I原子M层为全充满状态,且核外的未成对电子只有一个.请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用对应的元素符号表示)
(1)C元素所在的族所有气态氢化物中,沸点最高H2O(填分子式),原因水分子间存在氢键.邻羟基苯甲酸沸点<对羟基苯甲酸的沸点(填“>”“<”“﹦”),原因是邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,而对羟基苯甲酸形成分子间氢键,分子间氢键使分子间作用力增大,使沸点升高
(2)B元素与氢元素可形成16e-的某化合物,该化合物具有平面结构,则其结构式为H-N=N-H,1mol该分子中含有δ键的数目3NA,π键的数目NA
(3)元素B与G可形成化合物BG3,根据价层电子对互斥理论判断BG3的空间构型为三角锥形,分子中B原子的杂化方式为sp3杂化,该分子属于极性 分子(填“极性”或“非极性”),它的晶体类型是分子晶体;BG3易溶于水的原因NCl3为极性分子,H2O为极性分子,根据相似相溶原理,NCl3易溶于水.
(4)G的四种常见的不同价态含氧酸的酸性由强到弱的顺序为HClO4>HClO3>HClO2>HClO
(5)某同学所做的有关I元素的实验流程如图:
I单质$→_{①}^{氯气、点燃}$棕色的烟$→_{②}^{少量水}$绿色溶液$→_{③}^{氨气}$蓝色沉淀$→_{④}^{氨气}$深蓝色溶液$→_{⑤}^{H_{2}S}$黑色沉淀
写出该实验过程中形成深蓝色溶液中主要成分的化学式[Cu(NH34]2+,中心离子化合价+2,配位数4,向其溶液中加入适量乙醇,会析出深蓝色晶体,其化学式为[Cu(NH34]SO4•H2O,存在化学键类型离子键、共价键、配位键,写出③④⑤反应的离子方程式Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3=[Cu(NH34]2++2OH-、[Cu(NH34]2++H2S+2H2O=CuS↓+2NH4++2NH3•H2O.
(6)I晶胞中,其晶体的堆积方式的名称为面心立方最密堆积,I原子的配位数为12,一个晶胞中I原子的数目为4,与其具有相同堆积方式的金属还有Ag、Au,空间利用率为74%(写出计算过程),写出单质I能导电的原因铜是金属晶体,由金属阳离子和自由电子构成,自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动.
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