题目内容

现有A、B、C、D、E、F原子序数依次增大的六种元素，它们位于元素周期表的前四周期。B元素含有3个能级，且每个能级所含的电子数相同；D的原子核外有8个运动状态不同的电子；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，且E元素的基态原子有4个未成对电子。请回答下列问题：
（1）用元素符号表示B、C、D三种元素的第一电离能由低到高的顺序      。
（2）下列说法错误的是       。
A．二氧化硅的相对分子质量比二氧化碳大，所以沸点：SiO2＞CO2
B．电负性顺序：C＜N＜O＜F
C．N2与CO为等电子体，化学性质相似
D．由于水分子间存在氢键，所以稳定性：H2O＞H2S
（3）E元素的+2价氧化物的熔点比+3价氧化物        （高或低），原因是          。
（4）B单质的一种同素异形体的晶胞如图甲所示，若晶体的密度为ρg/cm3，阿伏加德罗常数的值为NA，则晶体中最近的两个原子之间的距离为     cm。
（5）F离子是人体内多种酶的辅因子，人工模拟酶是当前研究的热点。
① F原子的外围电子排布式为________。向F的硫酸盐溶液中通入过量C与A形成的气体N，可生成[F(N)4]2+，该离子的结构式为       。
②某化合物与F(Ⅰ)(Ⅰ表示化合价为＋1)结合形成图乙所示的离子：该离子中碳原子的杂化方式有        。
       
图甲                      图乙
（1）C<O<N(2分)
(2)ACD(2分)
(3)低(1分)   Fe2+半径比Fe3+大，所带电荷也小于Fe3+，FeO的晶格能比Fe2O3的小(2分)
（4）   
（5）①3d104s1 （1分）          （2分） 
②sp2、sp3（2分）

试题分析：B元素含有3个能级1s、2s、2p，且每个能级所含的电子数相同，都是2个电子，则B为C元素；D的原子核外有8个运动状态不同的电子，所以D是O元素；则C是N元素；E元素与F元素处于同一周期相邻的族，它们的原子序数相差3，说明E、F是第四周期元素，因为前三周期相邻主族元素的原子序数只差1，E元素的基态原子有4个未成对电子，则E为26号元素Fe，F为29号元素Cu。
（1）同周期元素第一电离能随核电荷数增大而升高，但N的2p轨道电子是半充满，比较稳定，不易失去，所以C、N、O三种元素的第一电离能由低到高的顺序是C<O<N；
（2）A、二氧化硅是原子晶体，二氧化碳是分子晶体，所以沸点：SiO2＞CO2，A错误；B、同周期元素随核电荷数增大而增强，正确；C、N2与CO为等电子体，具有相似的化学结构，错误；D、氢键与熔沸点高低有关，因为O的原子半径小于S的原子半径，所以H2O分子中共价键比H2S强，所以水更稳定，错误，答案选ACD；
（3）FeO的沸点比Fe2O3低，是因为Fe2+半径比Fe3+大，所带电荷也小于Fe3+，FeO的晶格能比Fe2O3的小的缘故；
（4）该晶胞中有8×1/8+6×1/2+4=8个C原子，设晶胞的棱长是acm,则ρ="8×12" NA/a3, 晶体中最近的两个原子是以面对角线一半的两端的C原子构成的正四面体中心与顶点的距离，利用数学知识课求解，答案为。
（5）①F为29号Cu，外围电子的排布式为3d104s1，N为氨气，向硫酸铜溶液中通入过量氨气，生成四氨合铜络离子，其结构式为

②C与N(或C)以不饱和键结合时是sp2杂化，以饱和键结合时为sp3杂化。
练习册系列答案
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(14分)现有六种元素，其中A、B、C、D为短周期主族元素，E、F为第四周期元素，它们的原子序数依次增大。请根据下列相关信息，回答问题。
A元素原子的核外p电子总数比s电子总数少1
B元素原子核外s电子总数与p电子总数相等，且不与A元素在同一周期
C原子核外所有p轨道全满或半满
D元素的主族序数与周期数的差为4
E是前四周期中电负性最小的元素
F在周期表的第七列
（1）A基态原子中能量最高的电子，其电子云在空间有        个方向，原子轨道呈       形。
（2）某同学根据上述信息，所画的B电子排布图如图，违背了  原理。
（3）F位于          族      区，其基态原子有     种运动状态。
（4）CD3 中心原子的杂化方式为     ，用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为        ，检验E元素的方法是               。
（5）若某金属单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。则晶胞中该原子的配位数为       ，该单质晶体中原子的堆积方式为四种基本堆积方式中的      。若已知该金属的原子半径为d cm，NA代表阿伏加德罗常数，金属的相对原子质量为M，则该晶体的密度为______g·cm－3(用字母表示)。
我国已研制出一种稀土制冷材料，其主要成分是LaCaMnO。
(1)锰原子的基态价层电子排布式为       。
(2)S与O为同主族元素，其中电负性较大的是       ；H2S分子中S原子杂化轨道类型为       ；试从结构角度解释H2SO4的酸性大于H2SO3的酸性：           。
(3)Ca在空气中点燃生成CaO和少量Ca2N2。
①Ca2N2和水反应可以生成NH2—NH2，NH2—NH2能否作配体？       (填“能”或“否”)。
②CaO晶体与NaCl晶体一样，为面心立方最密堆积，则一个CaO晶胞中含有Ca2＋数为       ；欲比较CaO与NaCl的晶格能大小，需考虑的数据是       。
开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
（1）Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有______个。
②LiBH4由Li+和BH4-构成，BH4-的等电子体是   （写一种）。LiBH4中不存在的作用力有___(填标号)。
A．离子键      B．共价键  C．金属键     D．配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为_          _____。
（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中，离子半径：Li+______H－(填“＞”、“＝”或“＜”）。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示：
I1/KJ·mol-1
I2/KJ·mol-1
I3/KJ·mol-1
I4/KJ·mol-1
I5/KJ·mol-1
738
1451
7733
10540
13630
 
M是______(填元素符号）。
（3）某种新型储氧材料的理论结构模型如下图所示，图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有____种。

（4）若已知元素电负性氟大于氧，试解释沸点H2O高于HF            。
分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料。X—定不是______(填标号)。
A．H2O   B．CH4   C．HF      D．CO(NH2)2
（5）纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同。则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为     。

A．87．5％         B．92．9％       C．96．3％        D．100％
A、B、C、D、E都是元素周期表中的前20号元素，它们的原子序数依次递增。已知B、D两种元素原子的最外层电子数是最内层电子数的两倍，而C元素原子的最外层电子数等于B元素原子的核外电子数，E的价电子数为1．回答下列问题。
（1）画出C元素的原子结构示意图       。
（2）在1mol DC2中，有    mol D—C键。
（3）在化合物BC2的晶体中，每个BC2分子周围与它距离最近的BC2分子有   个。
（4）原子序数介于B、C之间的元素X和B、C都可与A形成10e-的化合物。则X、B、C的第一电离能顺序是      （填元素符号），三种10e-的化合物中沸点最低的   。
（5）已知高温下C和E元素形成的晶体呈立方体结构，晶体中元素C的化合价部分为0价，部分为－2价。如下图所示为C和E元素形成的晶体的一个晶胞(晶体中最小的重复单元)，则下列说法中正确的是            。

A．该晶体化学式为EC2（KO2），每个晶胞含有个4个E＋和4个C2-
B．晶体中每个E＋周围有8个C2-，每个C2-周围有8个E＋
C．晶体中与每个E＋距离最近的E＋有8个
D．晶体中，0价C与－2价C的数目比为3:1
E．C2-与N2互为等电子体
铜单质及其化合物在很多领域中都有重要的用途。请回答以下问题：
（1）超细铜粉可用作导电材料、催化剂等，其制备方法如下：

①NH4CuSO3中金属阳离子的核外电子排布式为                    。N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为                         (填元素符号)。
②Cu（NH3）4SO4中所含的化学键有                        
（2）铜锰氧化物(CuMn2O4)能在常温下催化氧化空气中的一氧化碳和甲醛(HCHO)。根据等电子体原理，CO分子的结构式为            。
（3）氯和钾与不同价态的铜可生成两种化合物，其阴离子均为无限长链结构(如图所示)，a位置上Cl原子的杂化轨道类型为           。已知其中一种化合物的化学式为KCuCl3，则另一种化合物的化学式为           。

（4）Cu2O的晶胞结构如图所示，该晶胞的边长为a cm，则Cu2O的密度为           g·cm－3(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)。
Ⅰ.下列说法中正确的是       。
A．SO2和O3、PO43-和ClO4-互为等电子体
B．甲烷分子失去一个H＋，形成CH3-，其碳原子的杂化类型发生了改变
C．Ti原子的核外电子排布式为[Ar]3d34s2
D．CS2、H2O、C2H2都是直线形分子
E．CH4、BCl3、CO2都是含有极性键的非极性分子
Ⅱ.立方氮化硼是一种自然界不存在的人工合成超硬材料，硬度仅次于金刚石，是超硬材料领域的最重要成就之一。请回答下列问题：
(1)在第二周期，原子的第一电离能一般随核电荷数的增大而逐渐       ，比较下列原子的第一电离能：Be       B，N       O(填“＞”“<”)，其原因是               。
(2)如图为立方氮化硼的晶胞，则氮化硼的化学式为       ，该晶体中B原子填充N原子的       空隙。若该晶胞的边长为a cm，那么该晶体的密度为       g/cm3(只要求列出算式)。

(3)立方氮化硼的晶体结构与金刚石的结构相似，但其熔点比金刚石的低，试分析其原因：                                               。
(4)立方氮化硼由六方氮化硼在高温高压下制备，六方氮化硼又称“白石墨”，结构和许多性质与石墨相似，六方氮化硼中N原子的杂化轨道类型为       ，请画出六方氮化硼的平面结构示意图(用“○”代表N原子，用“●”代表B原子，每种原子不少于7个)。
A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、D同主族，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，B、C、D的最高价氧化物的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。根据以上信息，回答下列问题：

（1）A和D的氢化物中，沸点较低的是________（填“A”或“D”）；A和B的离子中，半径较小的是________（填离子符号）。
（2）C在元素周期表中的位置是______________。
（3）A和E可形成离子化合物，其晶胞（晶胞是在晶体中具有代表性的最小重复单元）结构如上图所示，阳离子（用“.”表示）位于该正方体的顶点或面心，阴离子（用“。”表示）均位于小正方体的中心。该化合物的电子式是___________________________________________。
A、B、C、D是元素周期表中前36号元素，它们的核电荷数依次增大。第二周期元素A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍且有3个能级，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。请回答下列问题：
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序是________(用对应的元素符号表示)；D原子的基态电子排布式为____________________________________________________。
(2)A的最高价氧化物对应的水化物分子中，其中心原子采取________杂化；BC的空间构型为________(用文字描述)。
(3)1 mol AB－中含有的π键个数为________。
(4)如图是金属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的原子个数比是________。

(5)镧镍合金与上述合金都具有相同类型的晶胞结构XYn，它们有很强的储氢能力。已知镧镍合金LaNin晶胞体积为9.0×10－23 cm3，储氢后形成LaNinH4.5合金(氢进入晶胞空隙，体积不变)，则LaNin中n＝________(填数值)；氢在合金中的密度为________。

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