题目内容

【化学-物质结构与性质】图1是元素周期表的一部分,已知A、B、C、D、E、F、G都是周期表中的前四周期元素,它们在周期表中的位置如图1所示.

试回答下列问题:
(l)F元素基态原子的核外电子排布式为
 
.
(2)A、B、C的第一电离能由大到小的顺序
 
(用元素符号表示).
(3)B元素单质分子中的
 
个π键,与其互为等电子体的阴离子为
 
.
(4)图2为A元素某种氧化物的晶胞,其分子中心原子采用
 
杂化,每个分子周围有
 
个分子与之距离相等且最近.若晶胞棱长为a pm,则该晶体密度的表达式为
 
g?cm3.
(5)G元素的氢化物分子的空间构型为
 
,其沸点与B元素的氢化物相比
 
(填高或低),其原因是
 
.
(6)向CuSO4溶液中滴加入B元素氢化物的水溶液,先生成蓝色沉淀,后沉淀逐渐溶解,得到深蓝色透明溶液,请写出沉淀溶解的离子方程式
 
.
(7)知道B的电负性大于氯,则B与F2或C12形成的化合物水解,产物是否相同?
 
(填“相同”或“不同”).
(8)D的一种单质白磷能和氯、溴反应,生成混合卤化磷PCl5-xBrx(1≤x≤4,且x为整数).如果某混合卤化磷共有3种不同结构,该混合卤化磷的相对分子质量可能为
 
(PC15结构如图3).
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:由图1中元素在周期表中的位置可知,A为碳、B为氮、C为Si、D为磷、E为Fe、F为Cu、G为As,
(1)F为Cu,根据能量最低原理书写其核外电子排布;
(2)同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能降低;
(3)氮气分子结构式为N≡N,原子总数、价电子总数相等的微粒互为等电子体;
(4)由图2可知,A的氧化物为CO2,计算中心C原子价层电子对数,确定C原子杂化方式;以顶角二氧化碳分子为研究对象,与之最近的分子位于面心上,每个顶角为12个面共用;利用均摊法计算晶胞中二氧化碳分子数目,进而计算晶胞的质量,再根据ρ=
m
V
计算;
(5)G元素的氢化物为AsH3,计算中心As原子价层电子对数、孤电子对,确定其空间结构;根据氢键分析与NH3的沸点高低;
(6)蓝色沉淀为氢氧化铜,氢氧化铜沉淀溶于氨水得到[Cu(NH3)4]2+;
(7)化合物水解时,负价基团结合水电离的离子,正极基团结合水电离的氢氧根离子;
(8)由五卤化磷的结构可知混合卤化磷中分子结构有3种的是PCl3Br2和PCl2Br3.
解答: 解:由图1中元素在周期表中的位置可知,A为碳、B为氮、C为Si、D为磷、E为Fe、F为Cu、G为As,
(1)F为Cu,核外电子数为29,根据能量最低原理,其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,
故答案为:1s22s22p63s23p63d104s1;
(2)同周期自左而右第一电离能呈增大趋势,同主族自上而下第一电离能降低,故第一电离能N>C>Si,
故答案为:N>C>Si;
(3)氮气分子结构式为N≡N,含有2个π键,原子总数、价电子总数相等的微粒互为等电子体,故与氮气分子互为等电子体的阴离子为CN-,故答案为:CN-;
(4)由图2可知,A的氧化物为CO2,中心C原子价层电子对数2+
4-2×2
2
=2,C原子采取sp杂化方式;以顶角二氧化碳分子为研究对象,与之最近的分子位于面心上,每个顶角为12个面共用,故每个分子周围有12个分子与之距离相等且最近;晶胞中二氧化碳分子数目=8×
1
8
+6×
1
2
=4,故晶胞质量=4×
44
NA
g,晶胞棱长为apm,则晶胞体积=(10-10cm)3=a3×10-30cm3,该晶体密度=
4×
44
NA
g
a3×10-30 cm3
=
176
a3×10-30×NA
g?cm3,
故答案为:
176
a3×10-30×NA
;
(5)G元素的氢化物为AsH3,中心As原子价层电子对数=3+
5-1×3
2
=4、含有1对孤电子对,其空间结构为三角锥形;NH3分子之间存在氢键,AsH3分子之间只存在范德华力,故AsH3沸点比NH3沸点低,
故答案为:三角锥形;低;NH3分子之间存在氢键;
(6)蓝色沉淀为氢氧化铜,氢氧化铜沉淀溶于氨水得到[Cu(NH3)4]2+,反应离子方程式为:Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,
故答案为:Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
(7)NF3中N元素表现正化合价,由于电负性N>Cl,故NCl3中N元素表现负化合价,化合物水解时,负价基团结合水电离的离子,正极基团结合水电离的氢氧根离子,故水解产物不同,
故答案为:不同;
(8)混合卤化磷中分子结构有3种的是PCl3Br2和PCl2Br3,其相对分子质量为297.5和342,
故答案为:297.5或342.
点评:本题考查物质结构与性质,题量较大,题目比较综合,涉及元素周期表、核外电子排布、电离能、化学键、分子结构、杂化轨道、等电子体、配合物、晶胞结构与计算等,侧重对主干知识的考查,为常考知识点,需要学生熟练掌握基础知识,难度中等.
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.
 
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