- 研究型实验
- 共4868题
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子。X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子。请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为 ,该元素的符号是 。
(2)Y元素原子的电子排布图为 ,元素X与Y的电负性比较:X Y(填“＞”或“＜”)。
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为 。
(4)由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体。已知化合物A的晶胞结构如图所示。(黑球位于立方体内,白球位于立方体顶点和面心)
请写出化合物A的化学式 ;化合物A可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃下反应制得,反应的化学方程式为 。
(5)已知(CH3)3Ga为非极性分子,则其中镓原子的杂化方式为 。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3 (其他合理答案也给分) As
(2)
(3)三角锥形
(4)GaAs (CH3)3Ga+AsH3
(5)sp2杂化
X的最外层电子排布为4s24p3,故为33As;2p轨道有两个未成对电子,可能是6C或8O,因Y能够与砷形成As2Y3化合物,故Y为8O;As、O、Z的原子序数之和为42,故Z为1H。
(2)周期表中氧元素在砷元素的右上方位置,故电负性氧大于砷。
(3)AsH3的结构与氨相似,为三角锥形。
(4)As位于晶胞内,有4个。Ga的个数为:8×1/8+6×1/2=4,故化学式为GaAs。
(5)因分子为非极性分子,故空间结构对称,Ga原子处于正三角形的中心,而三个C原子位于三角形的三个顶点上。中心原子Ga为sp2杂化。
(13分)（1）A、B、D为短周期元素，请根据信息回答问题：
①第一电离能：A B（填“>”、“＝”、“<”），基态D原子的电子排布式为 。
②B和D由共价键形成的某化合物BD在2200℃开始分解，BD的晶体类型为 。
（2）发展煤的液化技术被纳入“十二五规划”，中科院山西煤化所关于煤液化技术的高效催化剂研发项目取得积极进展。已知：煤可以先转化为一氧化碳和氢气，再在催化剂作用下合成甲醇（CH3OH）,从而实现液化。
①某含铜离子的离子结构如右图所示：
在该离子内部微粒间作用力的类型有： （填字母）。
A．离子键 B.极性键 C.非极性键 D.配位键 E.范德华力 F.氢键
②煤液化获得甲醇,再经催化得到重要工业原料甲醛(HCHO)，甲醇的沸点为65℃，甲醛的沸点为－21℃，两者均易溶于水。甲醇的沸点比甲醛高是因为甲醇分子间存在着氢键，而甲醛分子间没有氢键。甲醇和甲醛均溶于水，是因为它们均可以和水形成分子间氢键。请你说明甲醛分子间没有氢键的原因是 。
③甲醇分子中，进行sp3杂化的原子有 ，甲醛与H2发生加成反应，当生成1mol甲醇时，断裂的∏键的数目为
正确答案
（1）① < (1分) ，1s22s22p63s23p1 (2分) ②原子晶体 (2分)
（2）① B、C、D 、F(2分)
②甲醛分子中氢原子与碳原子形成共价键，碳的电负性较小，不构成形成氢键的条件（或甲醛分子中的氢不够活泼、不够显电正性等）。(2分)
③C、O (2分) NA (2分)
（1）空气中能助燃的是氧气，因此A是O。氢化物水溶液显碱性的是氨气，则B是N。D有3个电子层，属于第三周期，离子半径最小，属于D是Al。氮原子的2p轨道是半充满的，稳定性强，所以第一电离能大于氧原子的。铝的原子序数是13，根据构造原理可知基态电子的排布式为1s22s22p63s23p1。AlN的熔点很高，且是由共价键构成的，因此属于原子晶体。
（2）根据结构示意图可判断，氮和氮之间、碳和碳之间形成非极性键，氮和碳之间形成极性键。又因为氮原子含有孤电子对，可以和铜形成配位键。同时氮原子也可以和氢原子形成氢键，所以答案是BCDF；在甲醛中氢原子和碳原子形成极性键C－H单键，由于碳的非金属性比较弱，即电负性小，属于形成的极性键的极性不够强，因此不能形成氢键。而氧的电负性大，O－H的极性大，容易形成氢键；甲醇的结构简式为CH3OH，结构式为
如图所示是前四周期的五种元素在周期表中的相对位置关系．乙和丁的原子序数之和为甲的4倍，则
（1）用电子式表示丁的气态氢化物的形成过程为：______；
（2）乙、丁按原子个数比1：3组成的化合物电子式为（各原子最外层均达到8e-稳定结构）______；
（3）丙的气态氢化物的结构式为______；
（4）戊的原子序数为______；在元素周期表中的位置为第______周期______族；
（5）原子半径大小关系为：丁______戊；（简单）离子半径大小关系为：丙______丁；
（6）乙、丙、丁的最高价氧化物水化物中，不属于强酸的是______（填化学式）；
（7）甲和丙形成的某化合物A可以使下列溶液褪色：①溴水②品红溶液③高锰酸钾酸性溶液④滴有酚酞的氢氧化钠溶液，其中A表现漂白性的是______（填序号）．
正确答案
前四周期的五种元素，由甲、丙、戊的位置可知，不是处于第一列与最后一列，故甲、丙、戊分别为二、三、四周期，结合乙、丙、丁相邻可知，应处于过渡元素之后．令甲的原子顺序为x，则乙的原子序数为x+8-1=x+7，丁的原子序数为x+8+1=x+9，乙和丁的原子序数之和为甲的4倍，则x+7+x+9=4x，解得x=8，故甲为O、乙为P、丙为S、丁为Cl、戊为Se，
（1）丁的气态氢化物为HCl，用电子式表示形成过程为
故答案为：
（2）乙、丁按原子个数比1：3组成的化合物为PCl3，各原子最外层均达到8e-稳定结构，其电子式为
（3）丙的气态氢化物为H2S，结构式为H-S-H，故答案为：H-S-H；
（4）戊为Se，原子序数为16+18=34，在元素周期表中的位置为第四周期ⅥA族，故答案为：34；四、ⅥA；
（5）同主族自上而下原子半径增大，同周期自左而右原子半径减小，故原子半径：丁＜戊；丙、丁简单离子的电子层结构相同，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径：丙＞丁，故答案为：＜；＞；
（6）乙、丙、丁的最高价氧化物水化物中，硫酸、高氯酸为强酸，磷酸为中强酸，不属于强酸的是H3PO4，故答案为：H3PO4；
（7）甲和丙形成的某化合物A为SO2，与溴水、高锰酸钾酸性发生氧化还原反应，使它们颜色褪去，二氧化硫表现还原性，使品红溶液褪色表现漂白性，与滴有酚酞的氢氧化钠溶液反应，使其褪色，表现二氧化硫是酸性氧化物性质，
故答案为：②．
下列为元素周期表中的一部分，除注明外其他都用化学用语回答下列问题：
（1）8种元素中，化学性质最不活泼的是______；非金属性最强的是______；
（2）①②⑤的最高价氧化物对应水化物的碱性由强到弱的顺序为______；
（3）②③④中形成的简单离子半径由大到小的顺序为______；
（4）⑥的氢化物常温下与元素②的过氧化物反应的离子方程式为______；
（5）①和⑥形成的淡黄色固体的电子式为______，所含化学键的类型为（填“离子键”或“共价键”）______；
（6）①和⑤的最高价氧化物对应水化物相互反应的离子方程式为______．
正确答案
（1）化学性质最不活泼的应为0族元素对应的单质，为Ar元素，在周期表中，同周期从左到右非金属性逐渐增强，同主族从上到下非金属性逐渐减弱，则8种元素中，
非金属性最强的是F，故答案为：Ar；F；
（2）①②⑤的最高价氧化物对应水化物分别是KOH、NaOH、Al（OH）3，元素的金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的碱性越强，根据金属性的递变规律可知，
金属性：K＞Na＞Al，则碱性KOH＞NaOH＞Al（OH）3，故答案为：KOH＞NaOH＞Al（OH）3；
（3）②③④中形成的简单离子分别为K+、Ca2+、Mg2+，由同周期金属离子半径从左到右逐渐减小，同主族离子半径从上到下逐渐增大可知，离子半径K+＞Ca2+＞Mg2+，
故答案为：K+＞Ca2+＞Mg2+；
（4）⑥的氢化物为H2O，元素②的过氧化物为Na2O2，二者发生氧化还原反应生成NaOH和O2，
反应的离子方程式为2H2O+2Na2O2=4Na++4OH-+O2↑，故答案为：2H2O+2Na2O2=4Na++4OH-+O2↑；
（5）①和⑥形成的淡黄色固体Na2O2，为离子化合物，电子式为
，化合物中含有离子键和共价键，
故答案为：
；离子键和共价键；
（6）①和⑤的最高价氧化物对应水化物分别为NaOH、Al（OH）3，Al（OH）3具有两性，能与NaOH反应生成AlO2-和水，反应的离子方程式为OH-+Al（OH）3 =AlO2-+2H2O，
故答案为：OH-+Al（OH）3 =AlO2-+2H2O．
（12分）本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容。请选定其中一题，并在相应的答题区域内作答。若两题都做，则按A题评分。
A．《物质结构与性质》2010年上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED）。目前市售LED品片，材质基本以GaAs（砷化镓）、AlGaInP（磷化铝镓铟）、InGaN（氮化铟镓）为主。砷化镓的品胞结构如图10。试回答：
图10
（1）镓的基态原子的电子排布式是 。
（2）砷化镓品胞中所包含的砷原子（白色球）个数为 ，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为 。
（3）下列说法正确的是 （填字母）。
A．砷化镓品胞结构与NaCl相同
B．第一电离能：As>Ga
C．电负性：As>Ga
D．砷化镓晶体中含有配位键
E．GaP与GaAs互为等电子体
（4）N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是 。
（5）砷化镓可由（CH3）3Ga和AsH3在700℃时制得。（CH3）3Ga中镓原子的杂化方式
为 。
B．《实验化学》某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。
⑴提出假设
①该反应的气体产物是CO2。
②该反应的气体产物是CO。
③该反应的气体产物是 。
⑵设计方案 如图11所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。
图11
⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气。
请写出该反应的离子方程式： 。
⑷实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓通入一段时间的氮气。冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。
步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为 。
⑸数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式 。 ⑹实验优化 学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。
①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是 。
②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案： 。
正确答案
A．《物质结构与性质》
（1）l s22s22p63s23p63d104s24p1（或[Ar]3d104s24p1）（2分）
（2）4（2分） 正四面体（2分）
（3）BCDE（2分，写对1个得0分，写对2～3个得1分，有错得0分）
（4）NH3>AsH3>PH3 （2分）
（5）sp2（2分）
B．《实验化学》
⑴CO2、CO的混合物 ⑶NH4++NO2—N2↑+2H2O
⑷步骤②中是为了排尽空气；步骤④是为了赶出所有的CO2，确保完全吸收
⑸2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑
⑹①Ba(OH)2溶解度大，浓度大，使CO2被吸收的更完全；M (BaCO3)＞M(CaCO3)，称量时相对误差小。
②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置
（每空2分，共12分）
A．《物质结构与性质》
（1）根据构造原理可知，核外电子排布式为l s22s22p63s23p63d104s24p1。
（2）白球位于顶点和面心处，所以个数是8×/8＋6×1/2＝4.根据结构图可知，空间构型为正四面体。
（3）根据氯化钠的晶胞可知A不正确。砷的4p是半充满，稳定性强，所以第一电离能大，B正确。砷的非金属性强于镓的，C正确.砷原子核外含有孤电子对，所以可以形成配位键，D正确。价电子和原子数均相同的称为等电子体，P和As属于同一主族，属于等电子体，E正确。
（4）氨气中含有氢键，所以沸点最高，顺序为NH3>AsH3>PH3。
（5）镓原子的最外层电子数是3个，形成3个单键，没有孤电子对，所以是sp2杂化。
B．《实验化学》
（1）根据假设①②可知，假设③应该是CO2、CO的混合物。
（3）生成物有氮气，说明是氧化还原反应，反应式为NH4++NO2—
（4）在实验过程中应防止空气参与反应，所以实验前用氮气排尽装置中的空气。实验结束后，为了把生成的气体全部排出，又需要用氮气排尽生成的气体。
（5）根据⑤可知生成物CO2的物质的量是
（6）氢氧化钙的溶解度小，溶液的浓度低，吸收CO2的效果差。氢氧化钡的溶解度大，吸收CO2的效果要好。且碳酸钡的相对分子质量大于碳酸钙的，称量时误差小。CO有毒，因此要有尾气处理装置。
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，四种元素的原子序数之和为32，在周期表中X是原子半径最小的元素，Y、Z左右相邻，Z、W位于同主族．
（1）X元素是______（填名称），W在周期表中的位置______．
（2）X与Y 形成化合物的电子式为______，X与W组成的化合物中存在______键（填“离子”“共价”）．
（3）写出实验室制备YX3的化学方程式：______
（4）由X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物A，已知1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体．则A的名称是______．
（5）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B，1mol B中含有6mol结晶水．对化合物B进行如下实验：
a． 取B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体．过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色；b． 另取B的溶液，加入过量BaCl2溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解则B的化学式为______．
正确答案
根据原子序数由小到大排列的四种短周期元素X、Y、Z、W，在周期表中X是原子半径最小的元素，则X为H；Z、W位于同主族，设Z的原子序数为x，则W的原子序数为x+8，Y、Z左右相邻，Y的原子序数为x-1，由四种元素的原子序数之和为32，则1+（x-1）+x+（x+8）=32，解得x=8，即Y为N，Z为O，W为S，
（1）X为H，其名称为氢，W为S，位于元素周期表中第三周期第ⅥA族，故答案为：氢；第三周期第ⅥA族；
（2）H原子最外层有1个电子，N原子最外层有5个电子，则氨气的电子式为
，H、S之间以共用电子对形成化合物，则以共价键结合，
故答案为：
；共价；
（3）①实验室制取氨气利用氯化铵与碱石灰共热来反应得到，该反应为2NH4Cl+Ca（OH）2 
故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2 
（4）X、Y、Z、W四种元素组成的一种离子化合物中的阳离子为NH4+，阴离子为硫酸根离子或硫酸氢根离子，但1mol A能与足量NaOH浓溶液反应生成标准状况下44.8L气体，
则1molA中含有2molNH4+，则A为硫酸铵，故答案为：硫酸铵；
（5）由X、Y、Z、W和Fe五种元素组成的式量为392的化合物B，由B的溶液加入过量浓NaOH溶液并加热，产生白色沉淀和无色刺激性气味气体．过一段时间白色沉淀变为灰绿色，最终变为红褐色可知B中含有Fe2+、NH4+，另取B的溶液，加入过量
BaCl2溶液产生白色沉淀，加盐酸沉淀不溶解，则B中含有硫酸根离子，又1mol B中含有6mol结晶水，由相对分子质量为
392及化合物中正负化合价的代数和为零可知，B为（NH4）2Fe （SO4）2•6H2O，故答案为：（NH4）2Fe （SO4）2•6H2O．
粉煤灰是燃煤电厂的工业废渣，其中含莫来石（Al6Si2O13）的质量分数为38%，还有含量较多的SiO2．用粉煤灰和纯碱在高温下烧结，可制取NaAlSiO4，有关化学反应方程式如下：Al6Si2O13+3Na2CO3→2NaAlSiO4+4NaAlO2+3CO2↑
结合上述反应完成下列填空：
（1）上述反应所涉及的元素中，原子核外电子运动状态最多的元素在周期表中的位置是______，其氧化物属于______晶体．
（2）上述元素中有三种元素在元素周期表中处于相邻位置，其原子半径从大到小的顺序为______＞______＞______（用元素符号表示）．
（3）二氧化碳分子的空间构型为______型，碳酸钠溶液显碱性的原因是（用离子方程式表示）______．
（4）上述元素中有两种元素是同一主族，可以作为判断两者非金属性强弱的依据的是______（填编号）．
a．该两种原子形成的共价键中共用电子对的偏向
b．最高价氧化物熔沸点高低
c．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱
d．单质与酸反应的难易程度．
正确答案
（1）要使原子核外电子运动状态最多，则其核外电子数目应最多，使用应该是Si元素，Si原子核外有3个电子层，最外层电子数是4，使用硅元素位于周期表第三周期第ⅣA族，二氧化硅属于原子晶体，
故答案为：第三周期第ⅣA族，原子；
（2）Al、Si、C三种元素处于相邻位置，Al和Si处于同一周期，且Al原子序数小于Si，属于Al原子半径大于Si，Si和C属于同一主族，同一主族元素，原子半径随着原子序数的增大而增大，则硅的原子半径大于碳，所以这三种元素的原子半径大小顺序是：AlSiC，故答案为：Al、Si、C；
（3）二氧化碳分子中C原子形成2个C=O双键，即形成2个σ键，不含孤对电子，C原子杂化轨道数为2，采取sp杂化，故二氧化碳分子是直线型分子，碳酸钠是强碱弱酸盐，在水溶液里因为水解而使溶液呈碱性，水解方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，故答案为：直线，CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；
（4）a．该两种原子形成的共价键中共用电子对的偏向，吸引电子能力强的非金属性强，所以能说明非金属性强弱，故正确；
b．最高价氧化物熔沸点高低不能说明非金属性强弱，故错误；
c．最高价氧化物对应水化物的酸性强弱能说明非金属性强弱，非金属性越强的元素，其最高价含氧酸的酸性越强，故正确；
d．单质与酸反应的难易程度不能说明非金属性强弱，故错误；
故选ac．
A、B、C、D是元素周期表的短周期元素，请根据下表信息回答下列问题．
（1）B在元素周期表的位置为______．
（2）A单质在空气中充分燃烧后的产物与水反应的化学方程式为______．
（3）写出D的氧化物生成F的离子方程式______．
（4）检验E溶液中阳离子的实验方法是______．
正确答案
A单质在氯气中燃烧火焰呈黄色，产生大量白烟，应为Na在氯气中燃烧的现象，则A为Na元素；
B单质是带有金属光泽的灰黑色固体，是信息技术的关键材料，则为Si元素；
C最高价氧化物的水化物与其气态氢化物反应得到离子化合物E，则C为N元素，其阳离子为NH4+；
D氧化物是一种耐火材料，能溶于A的最高价氧化物的水化物得到化合物F，则D为Al元素，F为NaAlO2．
（1）B为Si元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为4，则位于周期表第三周期、第ⅣA族，
故答案为：第三周期、第ⅣA族；
（2）A单质在空气中充分燃烧后的产物为Na2O2，与水反应生成NaOH和O2，反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑，
故答案为：2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；
（3）D为Al，对应的氧化物为Al2O3，为两性氧化物，与NaOH溶液反应生成NaAlO2和H2O，
反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，故答案为：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O；
（4）实验室检验NH4+离子时，常利用NH3的碱性，一般做法是在铵盐溶液中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，如试纸变蓝，则说明溶液中存在NH4+，
故答案为：在铵盐溶液中加入浓NaOH溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验，如试纸变蓝，则说明溶液中存在NH4+．
下表为第2、3周期某些元素性质的数据．
请回答下列问题：
（1）③在周期表中的位置______．
（2）⑤元素最高价氧化物对应的水化物的名称______．
（3）由①⑤⑥三种元素组成一种化合物是家用消毒液的主要成分，其溶液显______ 性（填酸或碱），原因可用离子方程式表示：______．
（4）用化学方程式举例⑤元素的单质一种用途：______．
（5）已知⑥和①的单质在常温和加热时都能反应，分别生成化合物甲和乙，同时若1mol⑥参加反应分别放出aKJ和bKJ热量．请写出由甲转化为乙的热化学方程式：______
（6）②和⑦组成的化合物含有的化学键为______．
（7）在家用电热水器不锈钢内胆表面经常镶嵌②的单质，利用电化学原理来防止内胆腐蚀，写出正极的电极反应式：______．
正确答案
①和⑧最低化合价都为-2价，应都位于ⅥA族，半径⑧＞①，则①为O元素，⑧为S元素，⑦最低化合价为-3价，应为第ⅤA族元素，且原子半径和①相近，说明二者位于同一周期，则⑦为N元素，④的最高化合价为+5价，也应为第ⅤA族元素，半径④＞⑦，则④为P元素，③⑥最高化合价都为+1价，为第ⅠA元素，由于半径③＜⑥，则③为Li元素，⑥为Na元素，②最高化合价为+2价，应为第ⅡA族元素，由于半径③＜②＜⑥，则②为Mg元素，⑤最高化合价为+7价，应为第ⅦA族元素，由于半径和④相近，应为Cl元素，则
（1）③为Li元素，原子核外有2个电子层，最外层电子为1，应位于周期表第二周期、ⅠA族，故答案为：第二周期、ⅠA族；
（2）⑤为Cl元素，对应的最高价氧化物对应的水化物为高氯酸，故答案为：高氯酸；
（3）由①⑤⑥三种元素组成一种化合物为NaClO，为强碱弱酸盐，溶液中存在：ClO-+H2O
HClO+OH-，溶液呈碱性，
故答案为：碱； ClO-+H2O
HClO+OH-；
（4）Cl2常用于制备HCl，反应方程式为Cl2+H2═2HCl，故答案为：Cl2+H2═2HCl；
（5）由题意可知：①4Na（S）+O2（g）═2Na2O（s）△H=-4aKJ•mol-1，
②2Na（S）+O2（g）═Na2O2（s）△H=-2bKJ•mol-1，
②×2-②可得：2Na2O（S）+O2（g）═2Na2O2（s）
对应的△H=-（4b-4a） KJ•mol-1，所以热化学方程式为2Na2O（S）+O2（g）═2Na2O2（s）△H=-（4b-4a） KJ•mol-1，
故答案为：2Na2O（S）+O2（g）═2Na2O2（s）△H=-（4b-4a） KJ•mol-1；
（6））②和⑦组成的化合物为Mg3N2，为离子化合物，电子式为
，含有离子键，
故答案为：离子键；
（7）金属发生电化学腐蚀，正极发生还原反应，电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-，故答案为：O2+4e-+2H2O═4OH-．
某金属元素R的单质0.9g与硫酸完全反应时可生成R2（SO4）3，并生成1.12L氢气（标准状况）．已知该元素的原子核中有14个中子．试通过计算确定该元素的名称及其在周期表中位置．
正确答案
令0.9g金属的物质的量为n，根据电子转移守恒，则：
n×3=
所以金属R的摩尔质量为M=
所以R元素的相对原子质量为27，
R元素原子的质子数为Z=A-N=27-14=13，
故该元素为铝，原子结构示意图为
，位于第三周期第ⅢA族．
答：该元素的名称为铝，位于元素周期表中第三周期第ⅢA族．
A、B、C、D、E五种元素，A元素的周期数、主族数、原子序数相同；B的基态原子核外有3种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子数相同；C元素的电离能如图所示；D元素的价电子构型为nsnnpn＋2；E是第4周期的过渡元素，血红蛋白中的E元素与BD形成的配位键比与D2形成的配位键强。E单质与BD形成的配合物E（BD）5，常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103 ℃，易溶于非极性溶剂。
C元素的电离能
（1）E（BD）5晶体属于________（填晶体类型）。
（2）A元素和B元素组成的化合物分子之间________（填“能”或“不能”）形成氢键。
（3）基态E原子的电子排布式为___________________________________ 。
（4）B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序是________（填元素符号）。
（5）C2和B2A2的分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有________。
（6）已知原子数和电子数相同的微粒叫等电子体，等电子体的结构相似。根据
下表数据，说明BD分子比C2分子活泼的原因_____________________________。
正确答案
（1）分子晶体
（2）不能
（3）1s22s22p63s23p63d64s2
（4）O、N、C
（5）σ键和π键
（6）CO中断裂第一个π键消耗的能量（273 kJ）比N2中断裂第一个π键消耗的能量（523.3 kJ）小，CO的第一个π键较容易断裂，因此CO较活泼
由题中信息可推知A是H、B是C、C是N、D为O、E为Fe。（1）配合物Fe（CO）5常温下呈液态，易溶于非极性溶剂，则Fe（CO）5晶体为分子晶体。（2）C元素的非金属性较弱，故C、H元素形成的化合物中没有氢键。（3）略。（4）C、N、O是同周期的元素，其电负性随着原子序数的增大而增大，故三者电负性由大到小的顺序是：O、N、C。（5）N2与C2H2的分子中都包含的共价键有σ键和π键（在N≡N和C≡C中都包含了一条σ键和两条π键）。（6）CO与N2是等电子体，结构相似，但CO中断裂第一个π键消耗的能量为：1 071.9－798.9＝273 kJ；而N2中断裂第一个π键消耗的能量为：941.7－418.4＝523.3 kJ，可见CO的第一个π键容易断裂，因此CO比N2活泼。
有a、b、c、d、f五种前四周期元素，原子序数依次增大，a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，第一电离能I1(a)
（1）写出bc2+的电子式__________，基态f原子的核外电子排布式为___________。
（2）b的简单氢化物极易溶于c的简单氢化物，其主要原因是 。
（3）化合物甲由c、d两种元素组成，其晶胞如甲图，甲的化学式___________。
（4）化合物乙的部分结构如乙图，乙由a、b两元素组成，硬度超过金刚石。①乙的晶体类型为________________________，其硬度超过金刚石的原因是_________________________。
②乙的晶体中a、b两种元素原子的杂化方式均为___________________。
正确答案
（1）［
（2）两种氢化物都是极性分子，分子间都能形成氢键 （3）KO2
（4）①原子晶体 C—N键的键长小于C—C键，C—N键的键能大于C—C键 ②sp3杂化
试题分析：基态b原子的2p轨道处半充满状态，则b原子的电子排布为1s22s22p3，b元素为N元素，a、b、c三种元素的基态原子具有相同的能层和能级，第一电离能I1(a)
（1）bc2+为NO2+，与ac2即CO2互为等电子体，所以N原子分别与O原子形成双键，所以bc2+电子式为：［
（2）b的简单氢化物极易溶于c的简单氢化物，即NH3极易溶于H2O，是因为NH3与H2O都是极性分子，分子间都能形成氢键。
（3）根据甲的晶胞示意图可以看出K位于8个顶点和6个面的面心，所以1个晶胞含K：8×1/8+6×1/2=4，两个O原子形成的原子团位于晶胞的12个棱的中心和体心，则数目为：12×1/4+1=4，所以甲的化学式为：KO2
（4）①因为乙的硬度超过金刚石，所以乙的晶体类型为原子晶体；乙是由C、N两元素组成，晶体内共价键为C—N键，金刚石内共价键为C—C键，因为C—N键的键长小于C—C键，C—N键的键能大于C—C键，所以硬度超过金刚石。
②因为乙晶体结构类似金刚石，C、N原子都形成4个共价键，所以C、N原子的杂化方式均为sp3杂化。
（13分）试根据上表填空：
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
L
K
M
N
Q
（1）请写出元素Q的基态原子电子排布式 ；元素N在周期表中的位置 周期 族。
（2）基态D原子核外有 个未成对电子；D2分子中分别有 个， 个π键。
（3）化合物DA5中既含离子键，又含共价键和配位键，请写出它的电子式 。
（4）表四中的元素能形成XY2型的共价分子有CE2、CL2、BK2、LE2四种，其分子的空间构型中有一种与其他三种不同，它是 （填化学式）；而形成XY3型的共价分子也有四种，它们分别是DA3、DF3、DK3、LE3，其分子的空间构型中也有一种与其他三种不同，它是 （填化学式）,它是由_ 键（填“极性”或“非极性”，下同）构成的 分子。
（5）第三周期8种元素按单质熔点高低的顺序如右图所示，其中序号“8”所代表的元素是 （填元素符号）；其中气态氢化物稳定性最强的元素是 （填下图中的序号）。
（6）科学家证实，IK3属于共价化合物，分子式为I2K6，其结构式为下列四种中的一种，你认为正确的结构式是____________。
（7）向Q的硫酸盐溶液中加入足量的DA3的水溶液过程中，请写出发生反应的离子方程式 ；最后生成配离子的结构式为 。
正确答案
（1）（2分）1s22s22p63s23p63d104s1； （2分）第4周期 VIII族。
（2）（3分） 3； 1 ， 2。（3）（2分） 
（4）（4分） SO2； SO3 ； 极性； 非极性
（5）（2分） Si 、 2 ；（6）（2分） ③ 。
（7）（6分）Cu2++2NH3•H2O= Cu(OH)2↓+2NH4+
Cu(OH)2 +4NH3 =〔Cu(NH3)4〕2+ + 2OH-。
（1）Q是铜，根据构造原理可知，电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。N是铁元素，位于第4周期VIII族。
（2）D是氮元素，最外层有3个未成对电子。氮气是由三键构成的，而三键是由2个π键和1个σ键构成。
（3）化合物DA5是氢化铵，属于离子化合物。电子式为
（4）CE2、CL2、BK2、LE2四种物质分别是CO2、CS2、BeCl2、SO2，其中前三个是直线型化合物，SO2是V形结构。DA3、DF3、DK3、LE3四种物质分别是NH3、NF3、NF3、SO3。其中SO3是平面三角形，是由极性键形成的非极性分子，其余都是三角锥形。
（5）硅是原子晶体，熔点最高。氯元素的非金属性最强，氯化氢最稳定。单质氯的沸点之比Ar的高，是由是2。
（6）氯元素最外层含有孤对电子，能和铝元素形成配位键，所以正确的答案是③。
（7）硫酸铜和氨水发生复分解反应，生成氢氧化铜沉淀。当氨水过量时，由于氨气能和铜离子形成配位键，所以沉淀会溶解，生成配合物。反应式为Cu2++2NH3•H2O= Cu(OH)2↓+2NH4+、Cu(OH)2 +4NH3 =〔Cu(NH3)4〕2+ + 2OH-。
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
正确答案
（1）
试题分析：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，则B的核外电子排布是2、4，是C元素；D的核外电子排布是2、8、4，是Si元素；C原子序数大于6，而且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，则C的核外电子排布是2、6，是O元素；E的价电子数为1原子序数大于Si。则E为K元素。（1）O元素的原子结构示意图为
I．下列分子中，属于非极性分子的是
II． 铜（Cu）是重要金属，Cu的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途，如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题：
（1）Cu+基态核外电子排布式为 _______________ 。
（2）CuSO4可由金属铜与浓硫酸反应制备，该反应的化学方程式为：______________ ___；
CuSO4粉末常用来检验一些有机物中的微量水分，其原因是______________________ _；
（3）SO42－的立体构型是__________，其中S原子的杂化轨道类型是____ ；
（4）元素金（Au）处于周期表中的第六周期，与Cu同族，一种铜合金晶体具有立方最密堆积的结构，在晶胞中Cu原子处于面心，Au原子处于顶点位置，则该合金中Cu原子与Au原子数量之比为_______；该晶体中，粒子之间的作用力是__________；
（5）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方ZnS晶体结构如下图所示，其晶胞边长为540．0 pm．密度为 （列式并计算）
正确答案
I．BC
II．（1）1s22s22p63s23p63d10
（2）Cu+2 H2SO4(浓)△CuSO4+SO2↑+ 2H2O；
白色无水硫酸铜可与水结合生成蓝色的CuSO4·5H2O，显示水合铜离子特征蓝色；
（3）正四面体，sp3；（4）3:1；金属键；（5） 4．1
试题分析：I．对于ABn型分子，若A原子的最外层电子均参与成键，该分子为非极性分子，否则为极性分子。BeCl2和BBr3为非极性分子，SO2为极性分子。COCl2的分子结构为碳上连一个双键氧，然后左右各一个氯，键角约111．8°，它们的正负电荷中心不是重合的，是极性分子，故属于非极性分子为BC。
II．（1）Cu为29号元素，Cu+的电子数为28，故Cu+基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10 。
（2）浓硫酸具有强氧化性，Cu与浓硫酸加热可生成CuSO4、SO2和H2O，配平可得化学方程式；白色的CuSO4粉末与水反应生成蓝色的CuSO4•5H2O，可用于水的检验。
（3）硫酸根中心原子的价层电子对为：孤对电子数6－2×4+2＝0，成键电子对数4，所以为正四面体结构，中心原子为sp3杂化。
（4）Au电 子排布类似Cu，只是电子层多两层，由于是面心立方，晶胞内N（Cu）=6×1/2＝3，N（Au）=8×1/8＝1，所以Cu原子与Au原子数量之比为3:1；金属晶体内粒子间作用力为金属键。
（5）根据立方ZnS的晶体结构可知，1个ZnS晶胞含有4个Zn2+和4个S2‾，所以ZnS晶体的密度为：
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