题目内容

现有A、B、C、D、E、F六种短周期主族元素,它们的原子序数依次增大,D原子核外哑铃形原子轨道上有2个未成对电子,D与A形成的化合物分子构型是V型。B元素是形成化合物种类最多的元素,A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,F是同周期第一电离能最小的元素。

(1)写出C元素基态原子的价电子排布式        ;B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序为(用元素符号表示)        ;

(2)E与A能形成分子式为EA的化合物。接近EA沸点的EA蒸气的相对分子质量测量值要大于其分子计算值,原因是        ;C、D分别与A形成最简单分子中,稳定性较高的是        (填化学式)分子;该分子再与A+结合成离子时,ACA键的键角会        (填“变大”、“不变”或“变小”)

(3)C与F形成的化合物FC3中,C3的空间构型为              ,C3—中心原子采用        杂化。灼烧FC3时,火焰呈现特殊颜色,请从原理上解释产生该现象的原因:        。

(4)右图为B元素的某种单质晶体的晶胞,则该晶体中B原子的空间占有率为       (用r表示B的原子半径,用带r的表达式表示,不必简化)

 

 

【答案】

 

(1)2s22p3         O>N>C

(2)HF分子间通过氢键作用形成(HF)n分子,使相对分子质量增大      H2O

(3)直线型    在加热条件下,低能级电子跃迁到高能级,不稳定,电子由高能级跃迁回低能级,能量以光波形式释放,使火焰呈现特殊颜色

(4)或

【解析】

试题分析:D原子核外哑铃形原子轨道上有2个未成对电子,可知D的p轨道电子排布为:p2或者p4D与A形成的化合物分子构型是V型,则D的p轨道电子排布为:p4,D为氧元素,A为氢元素。B元素是形成化合物种类最多的元素,则B为碳元素,C为氮元素。F是同周期第一电离能最小的元素,则F为钠元素,E为氟元素。

(1)C为氮元素,价电子排布为:2s22p3,同周期元素从左至右电负性逐渐增大,所以电负性由大到小为:O>N>C。

(2)E与A能形成分子式为EA的化合物为HF,HF分子间存在很强的氢键,分子易形成多聚体(HF)n

所以相对分子质量要大于HF。C、D分别与A形成最简单分子为NH3和H2O,非金属性O>N,所以氢化物的稳定性H2O>NH3。H2O与H+形成H3O+,H2O中有两对孤对电子,而H3O+只有一对孤对电子,孤对电子数目减少,对共价键的排斥力也减小,因此H-O-H键角变大。

(3)C与F形成的化合物FC3为NaN3,N3-与CO2为等电子体,中心氮原子采取sp杂化,因此N3-空间构型为直线型。灼烧NaN3时,钠原子低能级电子跃迁到高能级形成激发态,激发态不稳定,电子又从激发态迁回基态,从高能级跃迁到低能级,放出能量,能量以光波的形式存在,使火焰呈现特殊的颜色。

(4)该原子表示的是金刚石的晶胞。通过计算一个金刚石晶胞含有碳原子数为:个,碳原子的半径为r,则碳原子所占的体积为V1=。设晶胞的边长为a,根据金刚石晶胞的结构,则,则,则晶胞的体积V=()3,则该晶体中B原子的空间占有率为:×100%

考点:本题考查物质结构与性质。具体考察元素周期表短周期元素价电子排布规律、电负性规律、非金属氢化物的稳定性、氢键、简单分子的杂化轨道理论和空间构型、晶体结构相关计算。

 

练习册系列答案
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现有A、B、C、D、E、F六种短周期元素,它们的原子序数依次增大,D与E的氢化物分子构型都是V型.A、B的最外层电子数之和与C的最外层电子数相等,A能分别与B、C、D形成电子总数相等的分子,且A与D可形成的化合物,常温下均为液态.
请回答下列问题(填空时用实际符号):
(1)C的元素符号是
N
N
;元素F在周期表中的位置
第3周期第ⅦA族
第3周期第ⅦA族
.
(2)B与D一般情况下可形成两种常见气态化合物,假若现在科学家制出另一种直线型气态化合物 B2D2分子,且各原子最外层都满足8电子结构,则B2D2电子式为
,其固体时的晶体类型是
分子晶体
分子晶体
.
(3)最近意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的C4分子.C4分子结构如图所示,已知断裂1molC-C吸收167kJ热量,生成1molC=C放出942kJ热量.根据以上信息和数据,下列说法正确的是
②④⑦
②④⑦
.
①C4属于一种新型的化合物
②C4沸点比P4(白磷)低
③lmol C4气体转变为C2吸收882kJ热量
④C4与C2互为同素异形体
⑤C4稳定性比P4(白磷)差
⑥C4属于原子晶体
⑦C4和P4 (白磷)的晶体都属于分子晶体
⑧C4与C2互为同分异构体
(4)C与F两种元素形成一种化合物分子,各原子最外层达8电子结构,则该分子的结构式为
,其空间构型为
三角锥型
三角锥型
.
(5)为了除去化合物乙(A2ED4)稀溶液中混有的A2ED3,常采用A2D2为氧化剂,发生反应的离子方程式为:
H2O2+H2SO3=2H++SO42-+H2O
H2O2+H2SO3=2H++SO42-+H2O

(6)E与F形成的化合物E2F2在橡胶工业上有重要用途,遇水易水解,其空间结构与A2D2极为相似.对此以下说法正确的是
acd
acd
.
a.E2F2的结构式为:F-E-E-F
b.E2F2为含有极性键 和非极性键的非极性分子
c.E2Br2与E2F2结构相似,熔沸点:E2Br2>E2F2
d.E2F2与H2O反应的化学方程式可能为:2E2F2+2H2O=EO2↑+3E↓+4HF
(7)举出一种事实说明E与F的非金属性强弱(用化学方程式或用语言文字表达均可):
C12+H2S=S↓+2HCl
C12+H2S=S↓+2HCl
.

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