- 晶胞
- 共1643题
回答下列问题（相关回答均用元素符号表示）：
（1）D的基态原子的核外电子排布式是______．
（2）B的氢化物的沸点比C氢化物的沸点______（填“高”或“低”），A与C 形成的化合物AC4是______分子（填“极性”或“非极性”）．
（3）A的电负性______C的电负性（填“大于”或“小于”），A形成的氢化物A2H4中A的杂化类型是______．
（4）C的某种含氧酸盐常用于实验室中制取氧气，此酸根离子中化学键的键角______109°28′（填“＞”、“=”或“＜”）．
（5）F的硫酸盐（FSO4）粉末常用于检验一些物质中的微量的水分，是因为该硫酸盐在水中形成了______离子（填化学式）
（6）已知F与C的某种化合物的晶胞结构如图所示，则该化合物的化学式是______，若F与C原子最近的距离为a cm，则该晶体的密度为______g•cm-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏加德罗常数的数值为NA ）．
正确答案
1s22s22p63s23p63d54s1
高
非极性
小于
sp2杂化
＜
[Cu（H2O）4]2+
CuCl
解析
解：由分析我们已经推知A为碳元素，B为F元素，C为Cl元素，D为Cr元素，E为Mn元素，F为Cu元素，X为MnO2，
（1）D的基态原子在前四周期元素的基态原子中单电子数最多，其核外电子排布式：1s22s22p63s23p63d54s1；
故答案为：1s22s22p63s23p63d54s1；
（2）HF分子间能形成氢键，故其沸点比较HCl高，CH4是正四面体型分子，属于非极性分子；
故答案为：高；非极性；
（3）同周期自左而右电负性增大，故电负性C＜F，C2H4中C原子成2个C-H、1个C=C双键，不含孤对电子，C原子采取sp2杂化；
故答案为：小于；sp2；
（4）C的某种含氧酸盐常用于实验室中制取氧气，此酸根离子为ClO3-，Cl原子价层电子对数=3+
故答案为：＜；
（5）无水硫酸铜是白色的，CuSO4•5H2O是蓝色的，显示水合铜离子[Cu（H2O）4]2+特征蓝色；
故答案为：[Cu（H2O）4]2+；
（6）由晶胞结构可知，晶胞中黑色球数目=4、白色球数目=8×
正确答案
解析
解：根据晶体结构单元可知，在六棱柱顶点上的镁原子被6个六棱柱共用，在上下底面上的镁原子被两个六棱柱共用，根据均摊法可知晶胞中Mg原子的个数为
（1）D原子的核外电子排布式为______，E的价电子排布为______．
（2）单质B有两种同素异形体，其中沸点高的是______（填分子式），原因是______；
（3）A、B、C中第一电离能最大的是______（填元素符号），其中A的氢化物（AH3）分子中，A原子轨道的杂化类型是______．
（4）化合物D2B的立体构型为______，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2B，其化学方程式为______．
（5）E与C所形成化合物晶体的晶胞如右图所示．
①在1个晶胞中，E离子的数目为______．
②该化合物的化学式为______．
正确答案
解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的四种元素，A的价电子层中的未成对电子有3个，价电子排布为2s22p3，则A为N元素；B的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则B的最外层电子数为6，B为O元素；C、D为同周期元素，C元素基态原子的3p轨道上有4个电子，则C的原子序数为16，即C为S元素；D元素最外层有一个未成对电子，D为Cl元素；E位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，即电子排布为[Ar]3d104s2，为Zn元素，
（1）D原子序数为17，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，E的价电子排布式为3d104s2，故答案为：1s22s22p63s23p5；3d104s2；
（2）两种单质为氧气和臭氧，O3相对原子质量较大，范德华力较大，则沸点高，故答案为：O3；O3相对原子质量较大，范德华力较大；
（3）非金属性强，第一电离能大，但N原子2 2p电子半满为稳定状态，其第一电离能最大，则A、B、C中第一电离能最大的是N，A的氢化物（AH3）分子为三角锥型，A原子轨道的杂化类型是sp3，故答案为：N；sp3；
（4）化合物Cl2O与水的结构相似，O为sp3杂化，且存在两对孤对电子，其立体构型为V形，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2B，其化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl，
故答案为：V形； 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl；
（5）①由图可知，E离子位于顶点和面心，其数目为8×
②由图可知，C位于体内，个数为4，E、C的个数比为1：1，其化学式为ZnS，故答案为：ZnS．
解析
解：A、B、C、D、E为原子序数依次增大的四种元素，A的价电子层中的未成对电子有3个，价电子排布为2s22p3，则A为N元素；B的最外层电子数为其内层电子数的3倍，则B的最外层电子数为6，B为O元素；C、D为同周期元素，C元素基态原子的3p轨道上有4个电子，则C的原子序数为16，即C为S元素；D元素最外层有一个未成对电子，D为Cl元素；E位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2，即电子排布为[Ar]3d104s2，为Zn元素，
（1）D原子序数为17，其核外电子排布式为1s22s22p63s23p5，E的价电子排布式为3d104s2，故答案为：1s22s22p63s23p5；3d104s2；
（2）两种单质为氧气和臭氧，O3相对原子质量较大，范德华力较大，则沸点高，故答案为：O3；O3相对原子质量较大，范德华力较大；
（3）非金属性强，第一电离能大，但N原子2 2p电子半满为稳定状态，其第一电离能最大，则A、B、C中第一电离能最大的是N，A的氢化物（AH3）分子为三角锥型，A原子轨道的杂化类型是sp3，故答案为：N；sp3；
（4）化合物Cl2O与水的结构相似，O为sp3杂化，且存在两对孤对电子，其立体构型为V形，单质D与湿润的Na2CO3反应可制备D2B，其化学方程式为2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl，
故答案为：V形； 2Cl2+2Na2CO3+H2O=Cl2O+2NaHCO3+2NaCl；
（5）①由图可知，E离子位于顶点和面心，其数目为8×
②由图可知，C位于体内，个数为4，E、C的个数比为1：1，其化学式为ZnS，故答案为：ZnS．
选做题：（本包括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．请选择其中一题，并在相应的答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．）
A．有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数E＜Q＜T＜X＜Z．E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能级，且I1（E）＜I1（T）＜I1（Q），其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，且QT+2与ET2互为等电子体．X为周期表前四周期中电负性最小的元素，Z的原子序数为28．
请回答下列问题（答题时如需表示具体元素，请用相应的元素符号）：
（1）写出QT+2的电子式______，基态Z原子的核外电子排布式______；
（2）Q的简单氢化物极易溶于T的简单氢化物，其主要原因有______等两种；
（3）化合物甲由T、X两种元素组成，其晶胞如图①，甲的化学式为______；
（4）化合物乙的晶胞如图②，乙由E、Q两种元素组成，硬度超过金刚石．
①乙的晶体类型为______；
②乙的晶体中E、Q两种元素原子的杂化方式均为______．
B．现有氧化铜和碳粉组成的混合物，为通过实验确定氧化铜的质量分数，某同学设计的实验方案中装置如下：
分析上述装置，回答下列问题：
（1）本实验中，酒精灯加热也可达到反应所需的温度，改用电热丝加热的优点是有利于______．
a．加快反应速率b．氢气流动
c．加热温度更高d．精确测定数据
（2）为确保能准确测定到必要的数据，下列步骤按实验操作顺序排列应为：______（填字母）．
a．停止通氢气；b．电热丝通电；c．通入氢气；d．装置气密性检查；e．电热丝停止通电．
（3）为准确测定数据，你认为本装置是否完整？若需要改进，请在虚线下面的方框内画出所需添加的装置示意图并注明必要的物质名称．若无需改进，则将装置图中虚线部分改为实线．
（4）实验结束后，该同学交给老师的实验报告主要栏目如图
（具体内容已略）．请你根据实验报告的撰写要求，对此份报告作出评价，若有不完整，请在下面的空格中写出，若已完整，则无需填写．______．
（5）老师看完实验报告后指出，改变实验原理可以设计出更加简便的实验方案．请你用化学方程式来表示新方案的反应原理，并指出需要测定的数据：
化学方程式______；
需要测定的数据______．
正确答案
解：A．有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数E＜Q＜T＜X＜Z，E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能级，说明E、Q、T处于同一周期，且族序数大于II，且I1（E）＜I1（T）＜I1（Q），其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，则Q是N元素，T的原子序数大于Q，且I1（T）＜I1（Q），所以T是O元素，且NO2+与EO2互为等电子体，则E是C元素，X为周期表前四周期中电负性最小的元素，为K元素，Z的原子序数为28，Z是Ni元素．
（1）NO2+和二氧化碳结构相似，所以NO2+的电子式为
故答案为：
（2）氨气和水都是极性分子，根据相似相溶原理知，极性分子的溶质极易溶于极性分子的溶剂，所以氨气极易溶于水，且N、O原子的电负性较大，分子间易形成氢键，也促进了氨气极易溶于水，故答案为：这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键；
（3）K原子个数=
（4）①由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石，则乙为原子晶体，故答案为：原子晶体；
②晶体中C原子与4个N原子成键，N原子与3个C原子成键，并用1个孤电子对，都为sp3杂化，故答案为：sp3．
B．
（1）电热丝加热比酒精灯加热稳定，导致测定数据更准确，故选d；
（2）实验操作步骤为：先检验装置气密性，然后先通氢，通氢以后再通电，固体由黑变红先撤灯，试管冷却再停止通电来排序，所以其排列顺序是dcbea，故答案为：dcbea；
（3）因为制取的氢气中含有水蒸气，水蒸气影响测定结果，所以第一个虚线处要加浓硫酸干燥氢气，第二个虚线处无影响，第三个虚线处连接空气，空气中含有水分，影响测定结果，所以在第三个虚线处连接一个干燥管，如图
故答案为：
（4）实验报告中还需要实验名称、实验内容，否则无法确定该实验是什么，如何操作，故答案为：实验名称（标题）、实验步骤（内容）；
（5）该实验还可以设计成只有一种物质反应，另一种物质不反应的实验，如：将混合加入稀硫酸中，将混合和氧气反应等，有关方程式为：CuO+H2SO4→CuSO4+H2O（或C+O2
故答案为：CuO+H2SO4→CuSO4+H2O（或C+O2
解析
解：A．有E、Q、T、X、Z五种前四周期元素，原子序数E＜Q＜T＜X＜Z，E、Q、T三种元素的基态原子具有相同的能级，说明E、Q、T处于同一周期，且族序数大于II，且I1（E）＜I1（T）＜I1（Q），其中基态Q原子的2p轨道处于半充满状态，则Q是N元素，T的原子序数大于Q，且I1（T）＜I1（Q），所以T是O元素，且NO2+与EO2互为等电子体，则E是C元素，X为周期表前四周期中电负性最小的元素，为K元素，Z的原子序数为28，Z是Ni元素．
（1）NO2+和二氧化碳结构相似，所以NO2+的电子式为
故答案为：
（2）氨气和水都是极性分子，根据相似相溶原理知，极性分子的溶质极易溶于极性分子的溶剂，所以氨气极易溶于水，且N、O原子的电负性较大，分子间易形成氢键，也促进了氨气极易溶于水，故答案为：这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键；
（3）K原子个数=
（4）①由E、Q两元素组成，硬度超过金刚石，则乙为原子晶体，故答案为：原子晶体；
②晶体中C原子与4个N原子成键，N原子与3个C原子成键，并用1个孤电子对，都为sp3杂化，故答案为：sp3．
B．
（1）电热丝加热比酒精灯加热稳定，导致测定数据更准确，故选d；
（2）实验操作步骤为：先检验装置气密性，然后先通氢，通氢以后再通电，固体由黑变红先撤灯，试管冷却再停止通电来排序，所以其排列顺序是dcbea，故答案为：dcbea；
（3）因为制取的氢气中含有水蒸气，水蒸气影响测定结果，所以第一个虚线处要加浓硫酸干燥氢气，第二个虚线处无影响，第三个虚线处连接空气，空气中含有水分，影响测定结果，所以在第三个虚线处连接一个干燥管，如图
故答案为：
（4）实验报告中还需要实验名称、实验内容，否则无法确定该实验是什么，如何操作，故答案为：实验名称（标题）、实验步骤（内容）；
（5）该实验还可以设计成只有一种物质反应，另一种物质不反应的实验，如：将混合加入稀硫酸中，将混合和氧气反应等，有关方程式为：CuO+H2SO4→CuSO4+H2O（或C+O2
故答案为：CuO+H2SO4→CuSO4+H2O（或C+O2
（1）基态Si原子中，电子占据的能量最高的电子层的符号为______，该电子层具有的原子轨道数为______．
（2）硅主要以硅酸盐、______等化合物的形式存在于地壳中．
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以______相结合，其晶胞平均拥有8个硅原子，其中在面心位置贡献______个原子．
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备．工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，同时产生一种可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，该反应的化学方程式为______．
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是______．
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是______．
（6）在硅酸盐中，SiO44-四面体（如图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式．图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si与O的原子数之比为______化学式为______．
正确答案
M
9
二氧化硅
共价键
3
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+4NH3↑+2MgCl2
C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成
C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定，而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键
1：3
[SiO3]n2n-（或SiO32-）
解析
解：（1）原子中，离原子核越远的电子层其能量越高，所以Si原子中M电子层能量最高；该原子中含有3个s轨道、6个p轨道，所以一共有9个轨道，
故答案为：M；9；
（2）硅属于亲氧元素，在自然界中不能以单质存在，主要以二氧化硅和硅酸盐存在，故答案为：二氧化硅；
（3）硅单质中硅硅之间以共价键结合，硅晶胞中每个顶点上有1个Si、面心是有1个Si、在晶胞内部含有4个Si原子，利用均摊法知，面心提供的硅原子个数=6×
故答案为：共价键；3；
（4）可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，再根据元素守恒知还生成氯化镁MgCl2，所以反应方程式为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+4NH3↑+2MgCl2，
故答案为：Mg2Si+4NH4Cl=SiH4↑+4NH3↑+2MgCl2；
（5）①键能越大形成的化学键越稳定，C-C键和C-H键的键能大于Si-Si键和Si-H键的键能，所以
C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成，故答案为：C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成；
②键能越大形成的化学键越稳定，CC-H键的键能大于Si-H键的键能，而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键，
故答案为：C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定，而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键；
（6）根据图片知，每个三角锥结构中Si原子是1个，O原子个数=2+2×
故答案为：1：3；[SiO3]n2n- （或SiO32-）．
扫码查看完整答案与解析