(15分)[物质结构与性质] 现有前四周期A、B、C、D、E、X六种元素,已知B、C、D、E、A五种非金属元素原子半径依次减小,其中B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍。X原子的M能层上有4个未成对电子。请回答下列问题:
(1)写出C、D、E三种原子第一电离能由大到小的顺序为_______________。
(2)A原子与B、C、D原子形成最简单化合物的稳定性由强到弱的顺序为_____________,根据价层电子对互斥理论预测BA2D的分子构型为____________。
(3)某蓝色晶体,其结构特点是X2+、X3+离子分别占据立方体互不相邻的顶点,而立方体的每条棱上均有一个BC-。与A同族且相差两个周期的元素R的离子位于立方体的恰当位置上。根据其结构特点可知该晶体的化学式为(用最简正整数表示)________
(4)科学家通过X射线探明,KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体
结构相似(如右图所示),其中3种离子晶体的晶格能数据如下表:![]()
| 离子晶体 | NaCl | KCl | CaO |
| 晶格能/kJ·mol-1 | 786 | 715 | 3401 |
(5)研究物质磁性表明:金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和Cr2O3中,适合作录音带磁粉原料的是__________________。
[化学—选修物质结构与性质](15分)
纳米技术制成的金属燃料、非金属固体燃料、氢气等已应用到社会生活和高科技领域。
单位质量的A和B单质燃烧时均放出大量热,可用作燃料。已知A和B为短周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
| 电离能(kJ/mol) | I1 | I2 | I3 | I4 |
| A | 932 | 1821 | 15390 | 21771 |
| B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
该同学所画的电子排布图违背了 。
(2)根据价层电子对互斥理论,预测A和氯元素形成的简单分子空间构型为 。
(3)氢气作为一种清洁能源,必须解决它的储存问题,C60可用作储氢材料。已知金刚石中的C-C的键长为154.45pm,C60中C-C键长为145~140pm,有同学据此认为C60的熔点高于金刚石,你认为是否正确 ,并阐述理由 。
(5)继C60后,科学家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子电负性由大到小的顺序是 。Si60分子中每个硅原子只跟相邻的3个硅原子形成共价键,且每个硅原子最外层都满足8电子稳定结构,则Si60分子中π键的数目为 。
(12分)有A、B、C、D、E、F六种元素,已知:它们位于三个不同的短周期,核电荷数依次增大;A与E、B与F分别同主族;A、E分别都能与D按原子个数1∶1或2∶1形成化合物;B、C分别能与D按原子个数1∶1或1∶2形成化合物。![]()
(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学
式 、 。
(2)右图是A与D形成的一种化合物的晶体结构示意图,其中的虚线表示 。E与D按原子个数比1∶1形成的化合物的电子式为 。
(3)人们通常把拆开1mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱,也可以用于估算化学反应的反应热(△H),化学反应的△H等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能:
| 化学键 | F—D | F—F | B—B | F—B | B==D | D==D |
| 键能/ kJ·mol?1 | 460 | 176 | 347.7 | 347 | 745 | 497.3 |
a.F与B形成的化合物 b.B与D形成的稳定化合物
c.F的单质
②试写出F单质晶体的燃烧的热化学方程式: 。
氢气是重要而洁净的能源,要利用氢气作能源,必须安
全有效地储存氢气。
(1)某种铜镍合金材料有较大的储氢容量,
其晶体结构如图所示。这种合金中La与Ni
的原子个数比为 ;其中基态Ni
原子的核外电子排布式为 。
(2)氢元素可与其他四种短周期元素a、b、c、d、e、f、g等七种微粒,它们都有10个电子,其填结构特点如下表:
| 微粒 | a | b | c | d | e | f | g |
| 原子核数 | 双核 | 双核 | 三核 | 四核 | 四核 | 五核 | 五核 |
| 所带单位电荷 | 0 | -1 | 0 | 0 | +1 | | +1 |
①与c互为等电子体的一种阴离子是 (填化学式);
②微粒中中心原子的杂化方式为 杂化。
③比较相同条件下a与f在水中的溶解度:a f(填“>”、“=”或“<”)