题目内容

A、B、C、D、E为周期表中前四周期的元素,其核电荷数依次增大,A、B、C为同一周期元素,AC与B2互为等电子体,D原子中s电子总数与p电子总数相等,且与B能形成离子化合物D3B2,五种元素的核电荷数之和为62.请回答下列问题:
(1)B、C的第一电离能较大的是
 
(填元素符号);A、B与氢元素形成的三原子分子的电子式为
 
.
(2)B的简单氢化物分子的空间构型为
 
,其中心原子的杂化方式为
 
.
(3)硅和B可以形成原子个数比为3:4的化合物,其晶体的硬度比金刚石还大,且构成该晶体的微粒间只以单键结合.下列关于该晶体的说法错误的是
 
(填序号).
A.该晶体属于原子晶体,其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固
B.该晶体中每个硅原子连接4个B原子、每个B原子连接3个硅原子
C.该晶体中硅原子和B原子的最外层都满足8电子结构
D.该晶体结构与金刚石相似,原子间都是以非极性键形成的空间网状结构
(4)E单质的晶胞结构如图所示,设NA为阿佛加德罗常数的值,晶胞密度为ρg?cm-3,则晶胞中最近的两个E粒子之间的距离为
 
 (写表达式),E粒子的配位数是
 
.
考点:位置结构性质的相互关系应用,晶胞的计算
专题:元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
分析:A、B、C、D、E为周期表中前四周期的元素,核电荷数依次增大,A、B、C为同一周期元素,AC与B2互为等电子体,则AC为CO,B2为N2,即A为碳元素,B为氮元素,C为氧元素,D原子中s电子总数与p电子总数相等,则D的核外电子排布可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2,D与B能形成离子化合物D3B2,则D为镁元素,A、B、C、D、E五种元素的核电荷数之和为62,所以E为29号元素,铜元素,据此答题.
解答: 解:A、B、C、D、E为周期表中前四周期的元素,核电荷数依次增大,A、B、C为同一周期元素,AC与B2互为等电子体,则AC为CO,B2为N2,即A为碳元素,B为氮元素,C为氧元素,D原子中s电子总数与p电子总数相等,则D的核外电子排布可能为1s22s22p4或1s22s22p63s2,D与B能形成离子化合物D3B2,则D为镁元素,A、B、C、D、E五种元素的核电荷数之和为62,所以E为29号元素,铜元素,
(1)B为N元素,C为O元素,因为N原子最外层p轨道上有3个电子,处于半满状态,所以N的第一电离能大于O的第一电离能,A、B与氢元素形成的三原子分子为HCN,其电子式为,故答案为:N;;

(2)B的简单氢化物分子为NH3,中心原子氮原子的价层电子对数为
5+3
2
=4,所以氮原子的杂化方式为sp3杂化,氮原子有一对孤电子对,所以氨分子的空间构型为三角锥形,故答案为:三角锥形;sp3;
(3)硅和B形成原子个数比为3:4的化合物为Si3N4,其晶体的硬度比金刚石还大,所以Si3N4为原子晶体,
A、Si3N4为原子晶体,硬度比金刚石大,由此可见其化学键比金刚石中的碳碳键更牢固,故A正确;
B、Si3N4晶体中,硅最外层有4个电子,氮最外层有5个电子,晶体的微粒间只以单键结合,所以每个硅原子连接4个N原子、每个N原子连接3个硅原子,故B正确;
C、Si3N4晶体中,硅最外层有4个电子,氮最外层有5个电子,晶体的微粒间只以单键结合,所以每个硅原子连接4个N原子、每个N原子连接3个硅原子,晶体中硅原子和B原子的最外层都满足8电子结构,故C正确;
D、由于硅元素和氮元素的电负性不同,所以硅原子和氮原子之间是极性共价键,故D错误;
故选D;
(4)E单质为铜,根据晶胞结构图可知,每个晶胞中含有铜原子数为8×
1
8
+6×
1
2
=4,所以晶胞的体积为
4×64
NA
ρ
cm3,晶胞的边长为
3
4×64
NA
ρ
cm=
3
4×64
ρNA
cm,则晶胞中最近的两个铜原子之间的距离为
2
2
?
3
4×64
ρNA
cm,根据铜晶胞结构可知,铜为面心立方结构,每个铜原子周围距离最近的有12个铜原子,故铜原子的配位数为12,故答案为:
2
2
?
3
4×64
ρNA
cm;12.
点评:本题主要考查了第一电离能、电子式、分子空间构型、原子晶体的结构、晶胞的计算等知识点,中等难度,解题关键是根据原子结构和元素周期表推断元素的种类.
练习册系列答案
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温度/℃FeSO4.7H2O(NH4)2SO4(NH4)2SO4.FeSO4.6H2O
1020.073.017.2
2026.575.421.6
3032.978.028.1
实验用品:10% Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、( NH4)2SO4、蒸馏水、无水乙醇.
实验步骤流程图.称量硫酸亚铁铵
Ⅰ.Fe屑的处理和称量→Ⅱ.FeSO4的制备→Ⅲ.(NH4)2SO4?FeSO4?6H2O的制备→Ⅳ称量硫酸亚铁铵
的质量
请完成以下实验记录:
(1)步骤I中处理铁屑所用试剂为
 
,经处理后的干燥铁屑质量记为m1;
(2)将称量好的Fe屑放入锥形瓶中,加入适量3mol/LH2SO4溶液,放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止(有氢气生成,用明火加热注意安全).趁热过滤,并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸,将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中.将滤纸上的固体常温干燥后称重,记为m2;
(3)称取一定质量的(NH4)2SO4,加入
 
g(用含m1和m2的代数式表示,要求化简,下同.)水配制成室温下( 20℃)的饱和溶液,并将其加入到上面实验的蒸发皿中,缓缓加热,浓缩至表面出现结晶薄膜为止.放置冷却,得到硫酸亚铁铵的晶体,过滤后用
 
洗涤晶体.
(4)称量生成的硫酸亚铁铵的质量,理论上为
 
g.

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