题目内容

有A、B、C、D、E、F、G、H原子序数递增的前四周期八种元素.请根据下列信息,回答问题:
①A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,原子半径大小关系为A<D<C<B<F<E;
②A与D形成的化合物常温下为液态;
③B元素原子价电子(外围电子)排布为nsnnpn
④F元素原子的核外p电子总数比s电子总数多1;
⑤第一电子能:F<E;
⑥G的基态原子核外有6个未成对电子;
⑦H能形成红色(或砖红色)的H2D和黑色的HD两种化合物.
(1)G元素基态原子的价电子排布图为
 
.
(2)BD32-中B原子采取的杂化轨道类型为
 
.
(3)根据等电子体原理,推测C2D分子的空间构型为
 
.
(4)下列有关E、F的叙述正确的是
 

a.离子半径E>F              b.电负性E<F
c.单质的熔点E>F            d.E、F的单质均能与氧化物发生置换
e.E的氧化物具有两性         f.E、F均能与氯元素构成离子晶体
(5)CA3极易溶于A2D,原因是
 
.
(6)E单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,晶胞如下图丙所示.则E单质的晶体堆积模型为
 
.若已知E原子半径为r pm,NA表示阿伏伽德罗常数,晶胞的边长为a.晶胞的高为h,则晶胞的密度可表示为
 
g/cm3.(用只含r和NA代数式表示)
考点:晶胞的计算,位置结构性质的相互关系应用
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:有A、B、C、D、E、F、G、H原子序数递增的前四周期八种元素,
①A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,原子半径大小关系为A<D<C<B<F<E;
②A与D形成的化合物常温下为液态,为水,A的原子序数小于D,则A是H元素、D是O元素;
③B元素原子价电子(外围电子)排布为nsnnpn,且B的原子序数小于D,n=2,则B是C元素,C的原子序数大于B而小于D,则C是N元素;
④F元素原子的核外p电子总数比s电子总数多1,且原子序数大于D,则F是Al元素;
⑦H能形成红色(或砖红色)的H2D和黑色的HD两种化合物,则H是Cu元素;
⑥G的基态原子核外有6个未成对电子,则G是Cr元素;
⑤第一电子能:F<E,且E的原子序数小于F,则E是Mg元素;
再结合题目分析解答.
解答: 解:有A、B、C、D、E、F、G、H原子序数递增的前四周期八种元素,
①A、B、C、D、E、F为短周期主族元素,原子半径大小关系为A<D<C<B<F<E;
②A与D形成的化合物常温下为液态,为水,A的原子序数小于D,则A是H元素、D是O元素;
③B元素原子价电子(外围电子)排布为nsnnpn,且B的原子序数小于D,n=2,则B是C元素,C的原子序数大于B而小于D,则C是N元素;
④F元素原子的核外p电子总数比s电子总数多1,且原子序数大于D,则F是Al元素;
⑦H能形成红色(或砖红色)的H2D和黑色的HD两种化合物,则H是Cu元素;
⑥G的基态原子核外有6个未成对电子,则G是Cr元素;
⑤第一电子能:F<E,且E的原子序数小于F,则E是Mg元素;
(1)G元素是Cr元素,其3d、4s电子为其价电子,则G元素基态原子的价电子排布图为,
故答案为;
(2)CO32-中C原子价层电子对个数=3+
1
2
×
(4+2-3×2)=3,所以C原子采取的杂化轨道类型为sp2,故答案为:sp2;
(3)根据等电子体原理,等电子体结构相似,推测N2O和CO2为等电子体,所以N2O分子的空间构型为 直线形,故答案为:直线形;
(4)E是Mg,F是Al元素,
a.电子层结构相同的离子,其离子半径随着原子序数的增大而减小,所以离子半径E>F,故正确;
b.同一周期元素,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以电负性E<F,故正确;
c.铝原子半径小于镁,而电荷大于Mg,所以单质的熔点E<F,故错误;            
d.E、F的单质均能与氧化物发生置换,镁和二氧化碳发生置换反应,铝和氧化铁发生铝热反应,故正确;
e.F的氧化物具有两性,E的氧化物没有两性,故错误;         
f.Al均能与氯元素构成的化合物是分子晶体,故错误;
故选abd;
(5)NH3极易溶于H2O,原因是H2O和NH3是极性分子,H2O与 NH3形成氢键,根据“相似相溶”原理,NH3在H2O中溶解度极大,
故答案为:H2O和NH3是极性分子,H2O与 NH3形成氢键,根据“相似相溶”原理,NH3在H2O中溶解度极大;
(6)E单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示,其晶胞特征如图乙所示,晶胞如下图丙所示.则E单质的晶体堆积模型为六方最密堆积;
镁原子的半径为rpm,晶胞底面为平行四边形,其各边长为a=2r,所以平行四边形的面积为S=a?asin60°=
3
2
a2
,晶胞中平行四面体的h=2×边长为a的四面体的高=2×
6
3
a=
2
6
3
a,所以V(晶胞)=S×h=
3
2
a2
×
2
6
3
a=
2
a3=8
2
r3pm3,则其体积为(8
2
r3×10-30)cm3,
该晶胞中Mg原子个数=1+8×
1
8
=2,则晶胞的密度=
24
NA
×2
(8
2
r3×10-30)
g/cm3,
故答案为:六方最密堆积;
24
NA
×2
(8
2
r3×10-30)
.
点评:本题考查了物质结构和性质,涉及晶胞计算、相似相溶原理、元素周期律、原子杂化方式的判断等知识点,这些知识点都是高考高频点,难点是晶胞的计算,注意该晶胞的高不是两个原子半径之和,注意pm和cm之间的单位进制,题目难度中等.
练习册系列答案
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.
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.
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