题目内容

【化学选修-物质结构与性质】(15分)
已知前四周期六种元素A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107，且它们的核电荷数依次增大。B原子的p轨道半充满，其氢化物沸点是同族元素中最低的，D原子得到一个电子后3p轨道全充满，A与C能形成A2C型离子化和物，其中的阴、阳离子相差一个电子层，E4＋离子和氩原子的核外电子排布相同。
请回答下列问题：
⑴A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序是____________（填元素符号）
⑵化合物BD3的分子空间构型可描述为_________，B的原子轨道杂化类型为________。
⑶已知F元素在人体内含量偏低时，会影响O2在体内的正常运输。已知F2＋与KCN
溶液反应得F（CN）2沉淀，当加入过量KCN溶液时沉淀溶解，生成配合物。则F的基态原子价电子排布式为________________。CN－与___________（一种分子）互为等电子体，则1个CN－中π键数目为___________。
⑷EO2与碳酸钡在熔融状态下反应，所得晶体的晶
胞结构如图所示，则该反应的化学方程式为________
在该晶体中，E4＋的氧配为数为____________。若该  
晶胞边长为a nm可计算该晶体的密度为__________
g／cm3（阿伏加德罗常数为NA）
（1）Na<P<S<Cl；
（2）三角锥型；sp3杂化；
（3）3d64s2，N2，2
（4）TiO2+BaCO3= BaTiO2+ CO2↑；6；233/ NAa3×10-21

试题分析：D原子得到一个电子后3p轨道全充满，说明D的价电子排布为3s23p5，所以D为Cl元素；E4＋离子和氩原子的核外电子排布相同，说明E原子核外有22个电子，所以E是Ti元素；B原子的p轨道半充满，说明B是第VA族元素，该族中氢化物沸点最低的元素是P，所以B是P元素；则C只能是S元素；A与C能形成A2C型离子化和物，所以A是Na元素；A、B、C、D、E、F的原子序数之和为107，所以F是26号元素Fe。
⑴A、B、C、D是同周期元素，第一电离能随核电荷数的增加而增大，所以A、B、C、D第一电离能由小到大的顺序是Na<P<S<Cl；
（2）化合物PCl3中P原子的价层电子对数=3+1/2(5-3×1)=4,有1对孤电子，所以空间构型为三角锥型；P原子是sp3杂化；
（3）Fe原子的基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d64s2，价电子排布为3d64s2，CN－是2原子10个价电子的离子，与之互为等电子体的分子是价电子为5个的N元素的分子N2，则1个CN－中π键数目与1个N2的π键数目相同，都是2个；
（4）利用“均摊法”计算晶胞中各原子的个数分别是Ba:1个，O：3个，Ti：1个，所以TiO2与碳酸钡反应生成BaTiO2和二氧化碳，化学方程式为TiO2+BaCO3= BaTiO3+ CO2↑；Ti4+位于4个O原子构成的正方形的中心，即8个O原子构成的正八面体的中心，所以Ti4+的氧配为数为6；晶胞密度=晶胞质量/晶胞体积=（137+69+48）/NA/(a×10-7)3="233/" NAa3×10-21g/cm3
练习册系列答案
相关题目
以下有关元素周期表的叙述正确的是（　　）
A．IA族即是碱金属元素
B．VIIA族即是卤族元素
C．短周期元素全部为主族元素
D．元素周期表每个纵行即是一族
（6分）卤族元素包括F、Cl、Br、I等。
（1）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是　　　（填写序号）。

（2）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷。
①下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为　　　，
该功能陶瓷的化学式为　　　；

②第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有　　　种。
（3）ZnCl2与氨水反应可形成配合物[Zn(NH3)4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的物质的量为　　　。
（15分）已知：A、B、C、D、E、F六种元素核电荷数依次增大，属周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中最高；F能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物。
回答下列问题：
（1）F的原子的M层电子排布式为                           。
（2）B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为                   。(用元素符号表示)
（3）A的简单氢化物分子极易溶于水,其主要原因是                                 .
（4）E的最高价氧化物分子的空间构型是                。其中心原子的杂化方式为          。
（5）F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子,配位数为       。
（6）A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示，则其化学式为       ；（黑色球表示F原子）,已知紧邻的白球与黑球之间的距离为a cm, 该晶胞的密度为             g/cm3。
（本题共14分）X、Y、Z、W为短周期的主族元素，其原子序数依次增大。X元素形成的单质是自然界中含量最多的气体。Y是电负性最大的元素。W的原子最外层电子数与核外电子总数之比为3∶8。X的原子序数是Z的原子序数的一半。U原子基态的外围电子排布为3d104s1。
（1）Z基态的核外电子排布式        ，U在周期表中位置为        。
（2）在Y的氧化物OY2中，氧原子的杂化轨道类型是      。
（3）在银氨溶液中通入W的气态氢化物，会出现黑色沉淀，该反应的离子方程式是               。
（4）1molX的气态氢化物在800～900℃下催化氧化放出226.25KJ热量。该反应的热化学方程式为  _ 。
（5）U的含氧化合物M晶胞如右图所示（“○”表示氧原子），则M的化学式为     ；氧原子的配位数为      。
(12 分)揖选做题铱本题包括A、B 两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A 小题评分。
A． [物质结构与性质]
一项科学研究成果表明，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)。
(1)向一定物质的量浓度的Cu(NO3)2和Mn(NO3)2溶液中加入Na2CO3溶液，所得沉淀经高温灼烧，可制得CuMn2O4。
①Mn2＋基态的电子排布式可表示为                      。
②NO3- 的空间构型是                     (用文字描述)。
(2)在铜锰氧化物的催化下，CO 被氧化为CO2，HCHO 被氧化为CO2和H2O。
①根据等电子体原理，CO 分子的结构式为                     。
②H2O 分子中O 原子轨道的杂化类型为                     。
③1 mol CO2中含有的σ键数目为                     。
(3) 向CuSO4溶液中加入过量NaOH 溶液可生成[Cu (OH)4 ]2-。不考虑空间构型，[Cu(OH)4]2-的结构可用示意图表示为                     。
ⅤA族的氮、磷、砷(As)、锑(Sb)等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
(1)N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为           (用元素符号表示)。
(2)As原子核外M层电子的排布式为                                 。
(3)叠氮化钠(NaN3)用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N互为等电子体的分子的化学式       (任写一种即可)。

图1
(4)白磷(P4)的结构如图1所示，P原子的轨道杂化方式是       。
(5)可以与许多金属离子形成配合物，例如[ Co(NO2)6]3－，它可以用来检验K＋，其反应如下：3K＋＋[Co(NO2)6]3－=K3[Co(NO2)6]↓(亮黄色)。
①的立体构型是       。
②在K3[Co(NO2)6]中，中心离子的配位数为       。
(6)天然氨基酸的命名常用俗名(根据来源与性质)，例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸(HOCH2CHCOOHNH2)。判断丝氨酸是否存在手性异构体？       (填“是”或“否”)。

图2
(7)砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图2所示，其晶胞边长为cpm，则密度为       g·cm－3(用含c的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值)，a位置As原子与b位置As原子之间的距离为       pm(用含c的式子表示)。
卤族元素包括F、Cl、Br等。
（1）下列曲线表示卤族元素某种性质随核电荷数的变化趋势，正确的是           。

（2）利用“卤化硼法”可合成含B和N两种元素的功能陶瓷，下图为其晶胞结构示意图，则每个晶胞中含有B原子的个数为         ，该功能陶瓷的化学式为          。

（3）BCl3和NCl3中心原子的杂化方式分别为       和        。第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有          种。
（4）若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是     。
X、Y、Z、W是原子序数依次增大的短周期元素，且互不同族，其中只有两种为金属；X原子的最外层电子数与次外层电子数相等；X与W，Y与Z这两对原子的最外层电子数之和均为9。单质Y和W都可与NaOH溶液反应。下列说法不正确的是       (　　)
A．原子半径：Y>Z>W
B．XW2熔点为－107°C，沸点为12.5°C，说明固态XW2为分子晶体
C．YW3水溶液蒸干并灼烧可得YW3固体
D．ZW2分子结构见右图，说明ZW2是极性分子

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