题目内容
[化学-物质结构与性质]A、B、C、D、E、F六种元素,A、B、C属于第四周期且单质均为固体.原子处于基态时,A、B原子核外电子均成对,且核电荷数A>B;C与A在周期表属于同一区的元素.如图是金属B和C所形成的某种合金的晶胞结构示意图;D、E、F均位于p区,D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的;E、F的原子均有三个能层,E原子的第一电离能至第四电离能(kJ/mol)分别为:
578,1817、2745、11575;E与F能形成原子数目比为1:3,熔点为190℃的化合物Q.请回答:
(1)写出A的基态核外电子排布式______;用最简式表示B、C合金的组成______用元素符号表示)
(2)C2+和A2+都能与NH3、H2O等形成配位数为4的配合物.[A(NH3)4]2+和[C(NH3)4]2+都具有对称的空间构型,[C(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物,而[A(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种产物,则[C(NH3)4]2+的空间构型为______.[A(NH3)4]2+中A的杂化方式为______.
(3)1mol D的单质分子中存在______个σ键______π键.D的气态氢化物很容易与H+结合,C原子与H+间形成的键叫______.
(4)实验测得气态无水Q在1.01ⅹ105Pa,t1℃的密度为5.00g/L,气体摩尔体积为53.4L/mol,则此时Q的组成为(写化学式)______,Q属于______晶体.
【答案】分析:A、B、C、D、E、F六种元素,D、E、F均位于p区,D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的,则D原子处于第二周期,外围电子排布为2s22p3,故D为氮元素;E、F的原子均有三个能层,E原子的第一电离能至第四电离能(kJ/mol)分别为:578,1817、2745、11575,E的最高价为+3,故E为铝元素;E与F能形成原子数目比为1:3,熔点为190℃的化合物,F为-1价,故F为氯元素,化合物Q熔点低,化合物Q是分子晶体;A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时,A、B原子核外电子均成对,A、B原子外围电子排布为4s2、3d104s2、4s24p6,且核电荷数A>B,故B为钙元素,A为锌元素;C与A在周期表属于同一区的元素,属于ds区,故C为铜元素
解答:解:A、B、C、D、E、F六种元素,D、E、F均位于p区,D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的,则D原子处于第二周期,外围电子排布为2s22p3,故D为氮元素;E、F的原子均有三个能层,E原子的第一电离能至第四电离能(kJ/mol)分别为:578,1817、2745、11575,E的最高价为+3,故E为铝元素;E与F能形成原子数目比为1:3,熔点为190℃的化合物,F为-1价,故F为氯元素,化合物Q熔点低,化合物Q是分子晶体;A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时,A、B原子核外电子均成对,A、B原子外围电子排布为4s2、3d104s2、4s24p6,且核电荷数A>B,故B为钙元素,A为锌元素;C与A在周期表属于同一区的元素,属于ds区,故C为铜元素.
故A为锌元素、B为钙元素、C为铜元素、D为氮元素、E为铝元素、F为氯元素.
(1)A为锌元素,A的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2;由晶胞结构可知,晶胞中Ca原子数目为8×
=1,Cu原子数目为1+8×
=5,B、C合金的组成为CaCu5,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s2;CaCu5;
(2)A为锌元素、C为铜元素,[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+都具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物,[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形;[Zn(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种产物;[Zn(NH3)4]2+为正四面体结构,Zn采取sp3杂化,
故答案为:平面正方形;sp3;
(3)D为氮元素,氮气中氮原子之间形成N≡N三键,N≡N三键为1个σ键、2个π键,所以1mol氮气中含有NAσ键、2NA个π键;氨气以H+结合生成,氢离子有空轨道,氨气分子中氮原子有1对孤对电子对,氨气以H+反应,通过配位键生成NH4+,
故答案为:NA;NA;配位键;
(4)实验测得气态无水Q在1.01ⅹ105Pa,t1℃的密度为5.00g/L,气体摩尔体积为53.4L/mol,该化合物的摩尔质量为5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol,令化合物Q化学式为(AlCl3)n,所以:n×(27+35.5×3)=267,解得n=2,所以化合物Q化学式为Al2Cl6.化合物Q熔点为190℃,熔点低,化合物Q是分子晶体,
故答案为:Al2Cl6;分子.
点评:本题考查核外电子排布规律、原子结构与物质关系、晶体结构与化学键等,难度中等,根据核外电子排布推断元素是关键,是对知识的综合考查.
解答:解:A、B、C、D、E、F六种元素,D、E、F均位于p区,D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的,则D原子处于第二周期,外围电子排布为2s22p3,故D为氮元素;E、F的原子均有三个能层,E原子的第一电离能至第四电离能(kJ/mol)分别为:578,1817、2745、11575,E的最高价为+3,故E为铝元素;E与F能形成原子数目比为1:3,熔点为190℃的化合物,F为-1价,故F为氯元素,化合物Q熔点低,化合物Q是分子晶体;A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时,A、B原子核外电子均成对,A、B原子外围电子排布为4s2、3d104s2、4s24p6,且核电荷数A>B,故B为钙元素,A为锌元素;C与A在周期表属于同一区的元素,属于ds区,故C为铜元素.
故A为锌元素、B为钙元素、C为铜元素、D为氮元素、E为铝元素、F为氯元素.
(1)A为锌元素,A的基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2;由晶胞结构可知,晶胞中Ca原子数目为8×
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s2;CaCu5;
(2)A为锌元素、C为铜元素,[Zn(NH3)4]2+和[Cu(NH3)4]2+都具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代能得到两种不同结构的产物,[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形;[Zn(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代只能得到一种产物;[Zn(NH3)4]2+为正四面体结构,Zn采取sp3杂化,
故答案为:平面正方形;sp3;
(3)D为氮元素,氮气中氮原子之间形成N≡N三键,N≡N三键为1个σ键、2个π键,所以1mol氮气中含有NAσ键、2NA个π键;氨气以H+结合生成,氢离子有空轨道,氨气分子中氮原子有1对孤对电子对,氨气以H+反应,通过配位键生成NH4+,
故答案为:NA;NA;配位键;
(4)实验测得气态无水Q在1.01ⅹ105Pa,t1℃的密度为5.00g/L,气体摩尔体积为53.4L/mol,该化合物的摩尔质量为5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol,令化合物Q化学式为(AlCl3)n,所以:n×(27+35.5×3)=267,解得n=2,所以化合物Q化学式为Al2Cl6.化合物Q熔点为190℃,熔点低,化合物Q是分子晶体,
故答案为:Al2Cl6;分子.
点评:本题考查核外电子排布规律、原子结构与物质关系、晶体结构与化学键等,难度中等,根据核外电子排布推断元素是关键,是对知识的综合考查.
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