题目内容

碳、氮、氧是地球上丰富的元素。
（1）C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为（用元素符号表示）_________。
（2）前四周期元素中，基态原子未成对电子数与氮相同的元素有_________种。
（3）试判断NH3溶于水后，形成NH3·H2O的合理结构：_______（填字母代号），推理依据是____ ___________。

（4）H2O分子与H+结合的过程中未发生改变的是_________（填序号）。
a．微粒的空间构型   b．O原子的杂化方式      c．H—O—H的键角
（5）C60晶体（其结构模型如图）中每个C60分子周围与它距离最近且等距离的C60分子有__________个。
（8分）（1）N、O、C（1分） （2）4（2分）
（3）b（1分）；一水合氨电离产生NH4＋和OH－（1分） （4）b（1分） （5）12（2分）

试题分析：（1）同周期第一电离能自左而右具有增大趋势，所以第一电离能O＞C。由于氮元素原子2p能级有3个电子，处于半满稳定状态，能量较低，第一电离能大于相邻元素，所以C、N、O的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C。
（2）氮元素核外电子排布是1s22s22p3，所以基态原子未成对电子数是3个，因此前四周期元素中，基态原子未成对电子数与氮相同的元素有P、V、Co、As，共计是4种元素。
（3）因为一水合氨在溶液中能电离产生NH4＋和OH－，因此在其结构中氮元素与水中的氢元素形成氢键，所以正确的结构是b，答案选b。
（4）H2O分子与H+结合形成水合氢离子，其空间构型由V形变为三角锥形，因此微粒的空间构型、H—O—H的键角均发生变化，但O原子的杂化方式不变，仍然是sp3杂化，答案选b。
（5）根据C60晶胞结构可知，每个C60分子周围与它距离最近且等距离的C60分子位于面心处，共计有3×8÷2＝12个。
练习册系列答案
相关题目
下面是C60、金刚石和二氧化碳的分子模型。

请回答下列问题：
（1）硅与碳同主族，写出硅原子基态时的核外电子排布式：_________________
（2）从晶体类型来看，C60属于_________晶体。
（3）二氧化硅结构跟金刚石结构相似，即二氧化硅的结构相当于在硅晶体结构中每个硅与硅的化学键之间插入一个O原子。观察图乙中金刚石的结构，分析二氧化硅的空间网状结构中，Si、O原子形成的最小环上O原子的数目是__________________________；晶体硅中硅原子与共价键的个数比为            
（4）图丙是二氧化碳的晶胞模型，图中显示出的二氧化碳分子数为14个。实际上一个二氧化碳晶胞中含有________个二氧化碳分子，二氧化碳分子中键与键的个数比为                。
（5）有机化合物中碳原子的成键方式有多种，这也是有机化合物种类繁多的原因之一。丙烷分子中2号碳原子的杂化方式是_______，丙烯分子中2号碳原子的杂化方式是_______，丙烯分子中最多有      个原子共平面。
VA族的氮、磷、砷(As)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含VA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：
（1）白磷单质的中P原子采用的轨道杂化方式是     ；
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为     ；
（3）As原子序数为     ，其核外M层和N层电子的排布式为     ；
（4）NH3的沸点比PH3     (填“高”或“低”)，原因是     ．PO43－离子的立体构型为     ；
（5）H3PO4的K1、K2、K3分别为7.6×10－3、6.3×10－8、4.4×10－13．硝酸完全电离，而亚硝酸K=5.1×10－4，请根据结构与性质的关系解释：
①H3PO4的K1远大于K2的原因     ；
②硝酸比亚硝酸酸性强的原因     ；
（6）NiO晶体结构与NaCl晶体类似，其晶胞的棱长为a cm，则该晶体中距离最近的两个阳离子核间的距离为     cm（用含有a的代数式表示）．在一定温度下NiO晶体可以自发地分散并形成“单分子层”（如图），可以认为氧离子作密致单层排列，镍离子填充其中，列式并计算每平方米面积上分散的该晶体的质量为     g (氧离子的半径为1.40×10－10m)

 
碳与硅是十分重要的两种元素，金刚石、SiC具有耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。
（1）碳元素在周期表中的位置是_______________，其原子核外通常未成对电子数为___________个。
（2）已知2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)→P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)反应中，被破坏的化学键有________。
a．离子键      b.极性共价键   c. 非极性共价键
（3）一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，除去粗产品中少量钠的试剂为_______________。
（4）下列叙述正确的有____________填序号），
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③NaSiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④Si在一定条件下可与FeO发生置换反应
A、B、C都是元素周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大。第2周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素。D是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满。请用对应的元素符号或化学式填空：
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为        。
(2)A的最高价含氧酸根离子中其中心原子采取         杂化。
(3)与A、B形成的阴离子(AB－)互为等电子体的分子有     。
(4)基态D原子的核外电子排布式为       ，下图是金属Ca和D所形成的某种合金的晶胞结构示意图，则该合金中Ca和D的原子个数比为        。

(5)向D的高价态硫酸盐溶液中逐滴滴加B的氢化物水溶液至过量，先出现沉淀，最后沉淀溶解形成溶液。写出此沉淀溶解的离子方程式：_           ___。
A、B、C是短周期非金属元素，核电荷数依次增大。A原子外围电子排布为ns2np2，C是地壳中含量最多的元素。D、E是第四周期元素，其中E元素的核电荷数为29。D原子核外未成对电子数在同周期中最多。请用对应的元素符号或化学式填空：
（1）A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为   。
（2）分子(AB)2中键与键之间的夹角为180°，并有对称性，每个原子最外层电子数均满足八电子，其结构式为   ，1mol该分子中含有键的数目为   。
（3）基态D原子的外围电子排布式为   。DO2Cl2熔点：－96 .5℃，沸点：117℃，则固态DO2Cl2属于   晶体。
（4）E的氢化物的晶胞结构如图所示，其化学式是   。
 
锂—磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O(PO4)2，可通过下列反应制备：
2Na3PO4+4CuSO4+2NH3·H2O=Cu4O(PO4)2↓+3Na2SO4+(NH4)2SO4+H2O
（1）写出基态Cu2+的核外电子排布式：   。
（2）PO43—的空间构型是   。
（3）肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被－NH2（氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是   。
（4）胆矾CuSO4·5H2O的结构示意图如下，其含有的微粒间作用力有   。（填序号）

a．离子键      b．极性键     c．金属键
d．配位键      e．氢键       f．非极性键
（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu(CN)4]2-，则1 mol CN-中含有的π键的数目为   。
（6）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图所示。则该化合物的化学式为   。
请回答下列问题：
（1）下列现象和应用与电子跃迁无关的是________________________________。
A．激光  B．焰色反应 C．原子光谱   D．燃烧放热  E．石墨导电
（2）A、B两种短周期元素，A是原子半径最小的元素，B原子最外层电子数是次外层的两倍。某平面正六边形分子由A、B两种元素组成且原子个数比为1：1，该分子中含有_______个σ键。
（3）元素铬化合物(CrO2Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂，能与许多有机物反应。
①与铬同周期的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有___________（填元素符号） 
②在a:苯  b:CH3OH  c:HCHO  d:CS2  e:CCl4 五种有机溶剂中，碳原子采取sp3杂化的分子有___________（填字母），CS2分子的键角是__________。
③过渡金属离子与水分子形成的配合物是否有颜色，与其d轨道电子排布有关。一般地，为d0或d10排布时，无颜色；为d1~d9排布时，有颜色，如[Co(H2O) 6]2+显粉红色。据此判断，[Mn(H2O) 6]]2+        _____________(填“无”或“有”)颜色
(4) 请写出HClO的电子式：_______________________；在下图配合物离子[Cu(NH3)4]2+.中的画出配位键：

(5) A、B均为短周期金属元素。依据下表数据和已学知识，
电离能/KJ·mol－1
I1
I2
I3
I4
A
932
1821
15390
21771
B
738
1451
7733
10540
判断金属B的价电子电子排布式______,写出金属B与二氧化碳反应的化学方程式： _______________________________________________。
（10分）（1）金属镁有许多重要的用途，法国化学家维多克·格利雅因发明了在有机合成方面用途广泛的格利雅试剂而荣获诺贝尔化学奖，格利雅试剂的结构简式可表示为RMgX，它是金属镁和卤代烃反应的产物，简称格氏试剂，它在醚的稀溶液中以单体形式存在，并与二分子醚络合，在浓溶液中以二聚体存在，结构如下图：
 
①上述2种结构中均存在配位键，把你认为是配位键的用“→”标出。
②由原子间的成键特点，可以预测中心原子Mg的杂化类型可能为______ ；Mg 原子的核外电子排布式可表示为______________________。
③下列比较中正确的是____________ 
A．金属键的强弱：Mg＞Al      B．基态原子第一电离能：Mg＞Al
C．金属性：Mg＞Al           D．晶格能：NaCl＞MgCl2
（2）将TiCl4在氩气保护下与镁共热得到钛：
TiCl4+2MgTi+2MgCl2
①Ti元素在元素周期表中的位置是     ，     钛原子的外围电子排布式为      。
②TiCl4在常温下是无色液体，在水或潮湿空气中易水解而冒白烟。则TiCl4属于      (填“原子”、“分子”或“离子”)晶体。
③二氧化钛作光催化剂能将居室污染物甲醛、苯等有害气体转化为二氧化碳和水，达到无害化。有关甲醛、苯、二氧化碳及水，下列说法正确的是          。
A．苯与B3N3H6互为等电子体     
B．甲醛、苯分子中碳原子均采用sp2杂化
C．苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子
D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键
(3)2001年报导的硼和镁形成的化合物刷新了金属化合物超导温度的最高纪录。下图中示意的该化合物的晶体结构单元:镁原子间形成正六棱柱，在棱柱的上下底面还各有一个镁原子，六个硼原子位于棱柱内,则该化合物的化学式可表示为          。（填字母选项）

A．MgB       B．MgB2     C．Mg2B      D．Mg3B2

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