已知A、B、C、D、E都是元素周期表中的前四周期元素,它们原子序数的大小关系为A<C<B<D<E。又知A原子的p轨道为半充满,其形成的简单氢化物的沸点是同主族非金属元素的氢化物中最高的。D原子得到一个电子后其3p轨道将全充满。B+离子比D原子形成的离子少一个电子层。C与B可形成BC型的离子化合物。E的原子序数为29。
请回答下列问题:
(1) 元素A简单氢化物中A原子的杂化类型是________,B、C、D的电负性由小到大的顺序为______(用所对应的元素符号表示)。C的气态氢化物易溶于水的原因是____________________。
(2)E原子的基态电子排布式为________。元素E的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式,晶胞分别如图a和b所示,则其面心立方堆积的晶胞与体心立方堆积的晶胞中实际含有的E原子的个数之比为____________。![]()
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图所示),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 |
(4)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CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是________。
(5)温室效应,科学家设计反应:CO2+4H2—→CH4+2H2O以减小空气中CO2。若有1 mol CH4生成,则有________mol σ键和________mol π键断裂。
(8分)(1)下表中的实线表示元素周期表部分边界,请用实线画出周期表未完成的边界及金属元素与非金属元素的分界线。
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① 最高价氧化物的水化物碱性最强(放射性元素除外)
② 气态氢化物最稳定的非金属元素(3)元素在元素周期表中的位置与元素原子结构的关系_______________________ 。
X、Y、Z、W是元素周期表中原子序数依次增大的四种短周期元素,其相关信息如下表:
| 元素 | 相关信息 |
| X | X的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2XO3 |
| Y | Y是地壳中含量最高的元素 |
| Z | Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p1 |
| W | W的一种核素的质量数为28,中子数为14 |
| T | 常温常压下,T单质是淡黄色固体,常在火山口附近沉积 |
| P | P的价层电子排布为[Ar]3d104s2 |
(2)TY2中心原子的杂化方式为_______;XY2中一个分子周围有__________个紧邻分子;堆积方式与XY2晶胞类型相同的金属有_________(从“Cu、 Mg、K、Po”中选出正确的),其空间利用率为_______。
(3)Z的第一电离能比Mg的________(填“大”或“小”);写出Z单质与NaOH溶液反应的化学方程式 。
(4)写出W的最高价氧化物与NaOH溶液反应的离子方程式 ;W的最高价氧化物与XY2的熔点较高的是 ,原因是 。
(5)处理含XO、TO2烟道气污染的一种方法,是将其在催化剂作用下转化为单质T。已知:
① XO(g)+ 1/2O2(g)=XO2(g) ΔH="-283.0" kJ·mol-1 ② T(s)+O2(g)=TO2(g) ΔH="-296.0" kJ·mol-1
此反应的热化学方程式是______________________________。
(6)P在周期表的 区;P和T形成的化合物PT在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方PT晶体结构如下图所示,其晶胞边长为540.0 pm,密度为_________ g·cm-3(列式并计算)。
下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表一种化学元素。
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| | | | | | a | | b | | |||||||||
| | | c | | | d | e | | ||||||||||
| | | | | | | | | f | | g | | | | | | | |
(1)a的氢化物的分子构型为 ,中心原子的杂化形式为 ;d的最高价氧化物的分子构型为 ,中心原子的杂化形式为 ,该分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)b、d、e三种元素的氢化物中的沸点最高的是 ,原因是: 。
(3)将g的无水硫酸盐溶解于水中,溶液呈蓝色,是因为生成了一种呈蓝色的配合离子,写出该配合离子的结构简式(必须将配位键表示出来) 。
(4)f(NH3)5BrSO4可形成两种配合物 ,已知f 3+ 的配位数是6,为确定f的配合物的结构,现对两种配合物进行如下实验:在第一种配合物的溶液中加BaCl2溶液时,产生白色沉淀,在第二种配合物溶液中加入BaCl2溶液时,则无明显现象,第二种配合物的化学式为 ,该配合物的配体是 、 ;
(5)c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。
c单质晶体中原子的配位数为 。若已知c的原子半径为r,NA代表阿伏加德罗常数,c的相对原子质量为M。该晶体的密度为 (用字母表示)。