题目内容

[化学--选修物质结构与性质]
已知A、B、C、D、E、F、G位于元素周期表的前四周期,且元素原子序数依次增加,A焰色反应呈黄色;工业常用电解B的熔融的氯化物来制备B,C是一种能被HF和NaOH溶液溶解的单质,D的电负性比磷大,第一电离能却比磷小,E单质是制备漂白液的原料,F能形成红色(或砖红色)和黑色的两种氧化物,G是一种主族金属.
(1)前四周期所有元素中,基态原子中未成对电子与其所在周期数相同的元素有
 
种.
(2)元素A、B、C分别与氟气化合形成物质X、Y、Z熔点见下表:
氟化物 X Y Z
熔点/K 1266 1534 183
解释表中氟化物熔点差异的原因:
 
.
(3)已知常温条件下,极性分子DOE2是一种液态化合物,中心原子D的杂化方式是
 
.向盛有10mL水的锥形瓶中滴加少量的DOE2溶液,生成两种有刺激性气味的气体.请书写此反应的化学方程式
 
.
(4)G与氮原子可1:1化合,形成人工合成的新型半导体材料,其晶体结构与单晶硅相似.G原子的价电子排布式为
 
.在该合成材料中,与同一个G原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体.在四种基本晶体类型中,此晶体属于
 
晶体.
(5)F晶体的堆积方式是
 
(填堆积名称),其配位数为
 
. 向F的硫酸盐溶液中滴加氨水直至过量,写出此过程所涉及的两个离子方程式
 
根据价层电子对互斥理论,预测SO42-的空间构型为
 
.
分析:A、B、C、D、E、F、G位于元素周期表的前四周期,且原子序数依次增加.A焰色反应呈黄色,则A为Na;C是一种能被HF和NaOH溶液溶解的单质,则C为Si;E单质是制备漂白液的原料,则E为Cl;结合原子序数可知B、D处于第三周期,工业常用电解B的熔融的氯化物来制备B,B的氯化物为离子化合物,B原子序数大于Na,故B为Mg;D的电负性比磷大,第一电离能却比磷小,则D为S元素;F能形成红色(或砖红色)和黑色的两种氧化物,则F为Cu;G是一种主族金属,原子序数大于Cu,由(4)中G与氮原子可1:1化合,G表现+3价,则G只能处于ⅢA族,故G为Ga,据此解答.
解答:解:A、B、C、D、E、F、G位于元素周期表的前四周期,且原子序数依次增加.A焰色反应呈黄色,则A为Na;C是一种能被HF和NaOH溶液溶解的单质,则C为Si;E单质是制备漂白液的原料,则E为Cl;结合原子序数可知B、D处于第三周期,工业常用电解B的熔融的氯化物来制备B,B的氯化物为离子化合物,B原子序数大于Na,故B为Mg;D的电负性比磷大,第一电离能却比磷小,则D为S元素;F能形成红色(或砖红色)和黑色的两种氧化物,则F为Cu;G是一种主族金属,原子序数大于Cu,由(4)中G与氮原子可1:1化合,G表现+3价,则G只能处于ⅢA族,故G为Ga,
(1)第一周期中,有一个未成对电子的是氢原子,其电子排布为1s1;第二周期中,未成对电子是两个的有两种C:1s22s22p2 和 O:1s22s22p4;第三周期中,未成对电子是三个的是P:1s22s22p63s23p3;第四周期中未成对电子是四个的是Fe:1s22s22p63s23p64s23d6,共5种,
故答案为:5;
(2)NaF与 MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低;Mg2+的半径比Na+的半径小,故MgF2的熔点比NaF高,
故答案为:NaF与 MgF2为离子晶体,SiF4为分子晶体,故SiF4的熔点低;Mg2+的半径比Na+的半径小,故MgF2的熔点比NaF高;
(3)常温条件下,极性分子SOCl2是一种液态化合物,中心原子S原子的价层电子对数=3+
6-2-1×2
2
=4、含有1对孤对电子,故S原子采取sp3杂化.向盛有10mL水的锥形瓶中滴加少量的SOCl2溶液,生成两种有刺激性气味的气体,应是生成SO2、HCl,该反应的化学方程式SOCl2+H2O=SO2+2HCl,
故答案为:sp3;SOCl2+H2O=SO2+2HCl;
(4)G为Ga,处于第四周期ⅢA族,故Ga原子价电子排布式为4s24p1,在该合成材料GaN中,与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为正四面体,GaN晶体结构与单晶硅相似,在四种基本晶体类型中,此晶体属于原子晶体,
故答案为:4s24p1;原子;
(5)Cu晶体面心立方最密堆积,以到达Cu原子为研究对象,与之最近的Cu原子处于面心上,每个顶点Cu原子为12个面共用,故其配位数为12. 向硫酸铜溶液中滴加氨水直至过量,先生成氢氧化铜沉淀,最后氢氧化铜与氨水生成[Cu(NH3)4]2+,涉及的反应离子方程式为:Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;
SO42-中心原子S的价层电子对=4+
6+2-2×4
2
=4、S原子孤电子对数为0,故SO42-为正四面体结构,
故答案为:面心立方最密堆积;12;Cu2++2NH3?H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2+4NH3?H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O;正四面体.
点评:本题综合考查物质结构与性质,涉及元素推断、元素周期律、核外电子排布、晶体类型与性质、杂化轨道与价层电子对互斥理论、分子结构、配合物,常用化学用语等,为高考常见题型,侧重于学生的分析能力和综合运用化学知识的能力的考查,正确推断元素是解本题关键,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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(填标号).
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+
4
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.
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;该晶体具有储氢功能,氢原子可进入到由W原子与Au原子构成的四面体空隙中.若将W原子与Au原子等同看待,该晶体储氢后的晶胞结构与CaF2的结构图4相似,该晶体储氢后的化学式应为
 
.
铁合金及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途.
(1)已知铁是26号元素,写出Fe2+的电子排布式
 
.
(2)已知三氯化铁固体在300℃以上可升华成含二聚三氯化铁(Fe2Cl6)分子的气体,该分子中所有原子均满足最外层8电子的稳定结构,则该分子的结构式为
 
,你认为该分子是否为平面形分子?
 
.
(3)六氰合亚铁酸钾K4[Fe(CN)6]俗称黄血盐,它可用做显影剂,该化合物中存在的化学键类型有
 
(从下列选项中选填:A.离子键   B.共价键   C.金属键   D.配位键   E.氢键).黄血盐在溶液中可电离出极少量的CN-,CN-与
 
互为等电子体(填一种即可).CN-还可与H+结合形成一种弱酸--氢氰酸(HCN),HCN分子中碳原子的杂化轨道类型是
 
,该分子的键α和π键数目分别为
 
.
(4)黄血盐溶液与Fe3+反应可生成一种蓝色沉淀,该物质最早由1704年英国普鲁士的一家染料厂的工人发现,因此取名为普鲁士蓝,化学式可表示为KxFey(CN)z.研究表明它的晶体的结构特征是Fe2+、Fe3+分别占据立方体的顶点,且自身互不相邻,而CN-位于立方体的棱上与Fe2+、Fe3+配位,K+填充在上述微粒形成的部分空隙中.忽略K+,该晶体的结构示意图如下四幅图所示:
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根据甲图可得普鲁士蓝的化学式为
 
,忽略K+,上述四幅晶体结构图中,图
 
是普鲁士蓝的晶胞.若把CN-看成直线,则该晶胞与《选修3》教材上的
 
(填化学式)的晶胞结构图高度类似.

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