题目内容

四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增.其中A、B、C三种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子.且未成对电子个数分别是2、3、2;D与C 可以形成D2C和D2C2两种化合物。回答下列问题:
(1)已知A元素与氢元素形成的某种气态化合物在标准状况下的密度为1.161g/L,则在该化合物的分子中A原子的杂化方式为    。
(2)A、B、C二种元素的第一电离能由小到大的顺序为      (填元素符号)。
(3)+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2,依次还有I3、I4、I5……,推测D元素的电离能第一次突增应出现在第___电离能。
(4)AC2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。该晶体的类型属于______________晶体.该晶体中A原子轨道的杂化类型为       。

(5)C和C形成原子个数比为1:3的常见离子.推测这两种微粒的空间构型为            。
(6)C和D形成的一种离子化合物D2C的晶胞结构如图所示.该晶体中阳离子的配位数为      。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ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA.则晶胞边长a=  cm(用含ρ、NA的代数式表示)。
(1)sp (2)C<O<N (3)二(4)原子;sp3(5)平面三角形 (6)4;正方体;

试题分析:短周期元素A、B、C三种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子.且未成对电子个数分别是2、3、2;则A的电子排布式为1s22s22p2,A为C元素;B的电子排布式为1s22s22p3.B为N元素;C的电子排布式为1s22s22p4.C为O元素。原子序数比O大的短周期元素D与O可以形成D2C和D2C2两种化合物,则D为Na。这两种氧化物分别为Na2O和Na2O2。(1)该C、H两元素形成的化合物的相对分子质量为:M=22.4L/mol×1.161g/L=26,所以该烃为乙炔,分子式为C2H2. 在该化合物的分子中C原子形成了2个δ键,2个Π键。即C的杂化方式为sp杂化。(2)一般情况下,同一周期的元素,原子核外的电子数越多,电离能越大。但当原子核外的电子处于全充满、半充满或全空时,能量较低。是稳定的状态。因此A、B、C这三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C<O<N。(3)Na的核外电子排布式为1s22s22p63s1.当原子失去最外电子层上的1个3s电子后,次外电子层的2p电子处于全充满的稳定状态,失去较难。所以Na元素的电离能第一次突增应出现在第2电离能. (4)由CO2高温下形成的晶体的示意图可以看出:每个C与4个O形成共价键,每个O与2个C形成共价键。C原子处于与它相连的4个O原子构成的正四面体中心。这种正四面体结构向空间扩展就形成了一种立体网状结构。因此CO2高温下形成的晶体为原子晶体。在该晶体中C原子与4个O原子形成了4个δ键,因此其轨道的杂化类型为sp3。(5)C和O形成原子个数比为1:3的常见离子CO32-离子中的C是SP2杂化,结构式是平面三角形。(6)由离子化合物Na2O的晶胞结构可知:在一个晶胞中含有Na:8×1/8+6×1/2=4;含有O:1×8="8." 在该晶体中与Na+离子距离最近且相等的O2-有4个。所以它的的配位数为4. 距一个O2-离子周围最近的所有Na+离子为顶点构成的几何体为正方体。由于每个晶胞中含有4个Na2O. 晶胞的密度为ρ=m÷V=(4NA×M) ÷(NA×a3). a3="(4M)" ÷(NA×ρ).所以a=.
练习册系列答案
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ⅤA族的氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等元素在化合物中常表现出多种氧化态,含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题:
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(2)As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
(3)叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂,写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________(任写一种即可)。
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(5)NO可以与许多金属离子形成配合物,例如[ Co(NO2)6]3-,它可以用来检验K+,其反应如下:3K++[Co(NO2)6]3-=K3[Co(NO2)6]↓(亮黄色)。
①NO的立体构型是________。
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(6)天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质),例如,最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸(HOCH2CHCOOHNH2)。判断丝氨酸是否存在手性异构体?________(填“是”或“否”)。
(7)砷化镓为第三代半导体,以其为材料制造的灯泡寿命长,耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示,其晶胞边长为c pm,则密度为________g·cm-3(用含c的式子表示,设NA为阿伏加德罗常数的值),a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm(用含c的式子表示)。
(1)已知X、Y、Z为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表:
电离能/kJ·mol-1
I1
I2
I3
I4
X
578
1 817
2 745
11 578
Y
738
1 451
7 733
10 540
Z
496
4 562
6 912
9 543
则X、Y、Z的电负性从大到小的顺序为      (用元素符号表示),元素Y的第一电离能大于X的第一电离能的原因是           
                                                      。 
(2)A、B、C、D是周期表中前10号元素,它们的原子半径依次减小。D能分别与A、B、C形成电子总数相等的分子M、N、W,且在M、N、W分子中,A、B、C三原子都采取sp3杂化。
①A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为      (用元素符号表示)。 
②M是含有    键的    分子(填“极性”或“非极性”)。 
③N是一种易液化的气体,请简述其易液化的原因:                 
                                                     。 
④W分子的VSEPR模型的空间构型为    ,W分子的空间构型为    。 
⑤AB-中和B2分子的π键数目比为    。 
(3)E、F、G三元素的原子序数依次增大,三原子的核外的最外层电子排布均为4s1。
①E元素组成的单质的晶体堆积模型为    (填字母)。 
a.简单立方堆积  b.体心立方堆积 
c.六方最密堆积  d.面心立方最密堆积
②F元素在其化合物中最高化合价为    。 
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[物质结构与性质]已知:A、B、C、D、E、F六种元素,原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云,两种形状的电子云轨道上电子数相等;B是短周期中原子半径最大的元素;C元素3p能级半充满;E是所在周期电负性最大的元素;F是第四周期未成对电子最多的元素。
试回答下列有关的问题:
(1)写出F元素的电子排布式:________________。
(2)已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子,则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为__________。
(3)已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子,一种为极性分子,属于极性分子的化合物的分子立体构型是________________。
(4)B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是________(写元素符号)。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液,物质的量浓度相同时,pH由大到小的顺序是________________(写化学式)。
(5)由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中,阴、阳离子都具有球型对称结构,它们都可以看做刚性圆球,并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图:

晶胞中距离一个B+最近的B+有________个。若晶体密度为ρ g·cm-3,阿伏加德罗常数的值用NA表示,则E-的离子半径为________cm(用含NA与ρ的式子表达)。

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