题目内容

有A、B、C、D、E五种原子序数依次增大的元素(原子序数均小于30)。A的基态原子2p能级有3个单电子；C的基态原子2p能级有1个单电子；E原子最外层有1个单电子，其次外层有3个能级且均排满电子；D与E同周期，价电子数为2。则：
(1)D的元素符号为______。A的单质分子中π键的个数为______。
(2)B元素的氢化物的沸点是同族元素氢化物中最高的，原因是__________________________________。
(3)A、B、C 3种元素的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示)。
(4)写出基态E原子的价电子排布式：__________________。

(5)A的最简单氢化物分子的空间构型为________，其中A原子的杂化类型是________。
(6)C和D形成的化合物的晶胞结构如图所示，已知晶体的密度为ρ g·cm－3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a＝________cm。(用ρ、NA的计算式表示)
(1)Ca　2
(2)H2O分子间存在氢键
(3)F＞N＞O
(4)3d104s1
(5)三角锥形　sp3
(6)
根据题意及电子排布式的规律判断可知，元素A、B、C、D、E分别是N、O、F、Ca、Cu。(1)A单质是N2，其结构式是NN，含有两个π键。(2)由于H2O的分子间有氢键，使得其沸点是同族元素氢化物中最高的。(3)N的2p能级是半充满状态，比较稳定，其第一电离能比O要大，但比同周期的F要小。(5)NH3的空间构型是三角锥形，其中N是sp3杂化。(6)根据晶胞的结构，应用“均摊法”计算可得，1个晶胞中含有4个Ca2＋，8个F－，故其密度为ρ＝(312/NA)÷a3，解得a＝  。
点拨：本题考查物质结构的推断，考查考生应用所学知识灵活解决问题的能力。难度中等。
练习册系列答案
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能源、材料和信息是现代社会的三大“支柱”。
(1)目前，利用金属或合金储氢的研究已取得很大进展，下图是一种镍基合金储氢后的晶胞结构图。

① Ni原子的价电子排布式是              。
② 该合金储氢后，含1mol La的合金可吸附H2的数目为      。
(2)南师大结构化学实验室合成了一种多功能材料——对硝基苯酚水合物(化学式为C6H5NO3·1.5H2O)。实验表明，加热至94℃时该晶体能失去结晶水，由黄色变成鲜亮的红色，在空气中温度降低又变为黄色，具有可逆热色性；同时实验还表明它具有使激光倍频的二阶非线性光学性质。
①晶体中四种基本元素的电负性由大到小的顺序是              。
②对硝基苯酚水合物失去结晶水的过程中，破坏的微粒间作用力是       。
(3)科学家把NaNO3和Na2O在一定条件下反应得到一种白色晶体，已知其中阴离子与SO42－互为等电子体，且该阴离子中的各原子的最外层电子都满足8电子稳定结构。该阴离子的电子式是      ，其中心原子N的杂化方式是    。
(4)在金刚石晶体的一个晶胞(如图1)中，含有       个碳原子。在二氧化硅晶体的一个晶胞中，含有     个化学键。原子晶体能否形成最密堆积结构，原因是                          。
(5)铁晶体的晶胞结构(如图2)：若铁原子的半径是r cm，则铁的密度是    。
A、B、C、D、E是原子序数依次增大的五种短周期元素，且B、C相邻，A元素可以与B、C、E元素分别形成化合物甲、乙、丙，甲、乙均为10电子分子，丙为18电子分子。D元素的原子最外层电子数与核外电子层数相等。已知：甲＋E2＝丙＋B2，甲＋丙＝丁，下列说法正确的是(　　)。
A．离子半径：D>C>B
B．BE3分子中，中心原子杂化类型是sp2杂化
C．甲、乙、丙、丁四种物质的晶体类型均为分子晶体
D．A与C两种元素共同形成的10电子粒子有3种
钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：
（1）钛有和两种原子，它们互称为    ，钛基态原子的电子排布式为                  ；
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是          ；

（3）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO2催化的一个实例如下：

化合物甲的分子中采取sp2杂化的碳原子个数为        ，化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为          。
（4）现有含Ti3+的配合物，化学式为[TiCl(H2O)5]Cl2·H2O。配离子[TiCl(H2O)5] 2+   中含有的化学键类型是     ，该配合物的配体是      。
（1）过渡金属元素铁能形成多种配合物，如：[Fe(H2NCONH2)6] (NO3)3[三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)]和Fe(CO)x等。
① 基态Fe3+的M层电子排布式为             。
② 尿素(H2NCONH2)分子中C、N原子的杂化方式分别是          、          ；
③ 配合物Fe(CO)x的中心原子价电子数与配体提供电子数之和为18，则x=        。 Fe(CO)x常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂，据此可判断Fe(CO)x晶体属于           （填晶体类型）

（2）O和Na形成的一种只含有离子键的离子化合物的晶胞结构如右图，距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为           。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=         cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
（3）下列说法正确的是           _。
A．第一电离能大小：S＞P＞Si       
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F 
C．因为晶格能CaO比KCl高，所以KCl比CaO熔点低
D．SO2与CO2的化学性质类似，分子结构也都呈直线型，相同条件下SO2的溶解度更大　
E．分子晶体中，共价键键能越大，该分子晶体的熔沸点越高
（4）图1是Na、Cu、Si、H、C、N等元素单质的熔点高低的顺序，其中c、d均是热和电的良导体。

① 图中d单质的晶体堆积方式类型是           。
② 单质a、b、f 对应的元素以原子个数比1:1:1形成的分子中含          个σ键，          个π键。
③ 图2是上述六种元素中的一种元素形成的含氧酸的结构，请简要说明该物质易溶于水的原因：            。
利用15N可以测定亚硝酸盐对地下水质的污染情况。
(1)下列说法正确的是________。
A．14N与15N为同种核素
B．14N的第一电离能小于14C
C．15NH3与14NH3均能形成分子间氢键
D．CH315NH2与CH3CH214NH2互为同系物
(2)15N的价层电子排布图为________；15NH4Cl的晶胞与CsCl相同，则15NH4Cl晶体中15NH4+的配位数为________；15NH4+中15N的杂化轨道类型为________。

(3)工业上电解法处理亚硝酸盐的模拟工艺如图。已知阳极区发生化学反应：
2NO2—＋8H＋＋6Fe2＋=N2↑＋6Fe3＋＋4H2O
①阳极电极反应方程式是________(不考虑后续反应)；
②若硫酸溶液浓度过大，阴极区会有气体逸出，该气体为_______
(填化学式)；该现象表明c(H＋)越大，H＋氧化性越________；
③若电解时电路中有0.6 mol电子转移，且NaNO2有剩余，则电解池中生成Na2SO4________mol。
Q、R、X、Y、Z为周期表中原子序数依次递增的前四周期元素。已知：
①Q为元素周期表中原子半径最小的元素；
②R的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；
③Y的基态原子的核外成对电子数是未成对电子数的3倍；
④Z有“生物金属”之称，Z4+离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题（答题时，Q、R、X、Y、Z用所对应的元素符号表示）：
（1）Q、R、Y三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体，化合物M的空间构型为             ，其中心原子采取       杂化；Q、R两种元素组成的原子个数比为1：1的化合物N是中学化学中常见的有机溶剂，化合物N在固态时的晶体类型为              。
（2）R、X、Y三种元素的第一电离能由小到大的顺序为                      。
（3）由上述一种或多种元素组成的与RY2互为等电子体的分子为         （写分子式）。
（4）由R、X、Y三种元素组成的RXY-离子在酸性条件下可与NaClO溶液反应，生成X2、RY2等物
质，该反应的离子方程式为                                  。
（5）Z原子基态时的外围电子排布式为                    ；已知Z的一种含氧酸钡盐的密度为ρ g.cm-3，其晶胞的结构如图所示，则晶  体中氧原子与钡原子的最近距离为          cm。（只要求列算式， 不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA）
已知X，Y，Z，Q为短周期非金属元素，R是长周期元素，X原子的电子占据2个电子层且原子中成对电子数是未成对电子数的2倍；Y的基态原子有7种不同运动状态的电子；Z元素在地壳中含量最多；Q是电负性最大的元素；R+离子只有三个电子层且完全充满电子。
回答下列问题：（答题时，X、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示）
（1）X元素为        ，X、Y、Z中第一电离能最大的是        。
（2）已知Y2Q2分子存在如图所示的两种结构（球棍模型，短线不一定代表单键）：

该分子中Y原子的杂化方式是        。
（3）X与Y元素可以形成一种超硬新材料，其晶体部分结构如图所示，有关该晶体的说法正确的是    （填正确答案编号）。
A．该晶体属于分子晶体
B．此晶体的硬度比金刚石还大
C．晶体的化学式是X3Y4
D．晶体熔化时破坏共价键
（4）有一种AB型分子与Y单质分子互为等电子体，它是一种常用的还原剂，其化学式为             。
（5）R的基态原子的电子排布式为         ，R与Z形成的某离子晶体的晶胞结构如图，则该晶体的化学式为         ，该晶体的密度为a g·cm－3，则晶胞的体积是         cm3。
MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。
(1)写出基态Mn原子的核外电子排布式　。 
(2)CoTiO3晶体结构模型如图1所示。在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子,周围距离最近的O原子数分别为　　　　个、　　　　个。 
(3)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。O2在其催化作用下,可将CN-氧化成CNO-,进而得到N2。与CNO-互为等电子体的分子、离子化学式分别为　　　　、　　　　(各写一种)。 
(4)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图2所示。

三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是　　　　,1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为　　　　。 

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