- 晶胞
- 共1643题
现有七种元素,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大.请根据下列相关信息,回答问题.
(1)已知BA5为离子化合物,写出其电子式______.
(2)B基态原子中能量最高的电子,其电子云在空间有______个方向,原子轨道呈______形.
(3)某同学根据上述信息,推断C基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图违背了______.
(4)G位于第______族______区,价电子排布式为______.
(5)DE3中心原子的杂化方式为______杂化,用价层电子对互斥理论推测其空间构型为______.
(6)F元素的晶胞如图所示,若设该晶胞的密度为ag/cm3,阿伏加德罗常数为NA,F原子的摩尔质量为M,则F原子的半径为______cm.
正确答案
解:A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大,
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则B为N元素;
C原子的第一至第四电离能分别是:I1=738kJ/mol、I2=1451kJ/mol、I3=7733kJ/mol、I4=10540kJ/mol,该元素第二电离能远远小于第三电离能,则C位于第IIA族,其原子序数大于B,则C为Mg元素;
D原子核外所有p轨道上电子全充满或半充满,原子序数大于Mg,则D为P元素;
E元素的主族序数与周期数的差为4,E为短周期元素,其原子序数大于D,则其主族族序数VIIA,则E是Cl元素;
F是前四周期中电负性最小的元素,其金属性最强,为K元素;
G在周期表的第七列且位于第四周期,则G为Mn元素,
(1)NH5为离子化合物,则该物质为NH4H,其电子式为,故答案为:
;
(2)N基态原子中能量最高的电子为2p电子,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形,
故答案为:3;哑铃;
(3)某同学根据上述信息,推断Mg基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图违背了泡利原理,故答案为:泡利原理;
(4)Mn位于第VIIB族最后填充的为d电子,为d区元素,价电子排布式为3d54s2,
故答案为:ⅦB;d;3d54s2;
(5)PCl3中心原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,所以P原子的杂化方式为sp3杂化,用价层电子对互斥理论推测其空间构型为正四面体结构,
故答案为:sp3;正四面体;
(6)K元素的晶胞如图所示,该晶胞中K原子个数=1+8×=2,晶胞的质量=
g=
g,若设该晶胞的密度为ag/cm3,则晶胞的体积=
=
cm3,则晶胞的棱长=
cm,令F原子的半径为r cm,晶胞体对角线上的3个F原子相邻,则:(4r)2=3(
)2,r=
,
故答案为:.
解析
解:A、B、C、D、E为短周期主族元素,F、G为第四周期元素,它们的原子序数依次增大,
A元素的核外电子数和电子层数相等,也是宇宙中最丰富的元素,则A为H元素;
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1,则B为N元素;
C原子的第一至第四电离能分别是:I1=738kJ/mol、I2=1451kJ/mol、I3=7733kJ/mol、I4=10540kJ/mol,该元素第二电离能远远小于第三电离能,则C位于第IIA族,其原子序数大于B,则C为Mg元素;
D原子核外所有p轨道上电子全充满或半充满,原子序数大于Mg,则D为P元素;
E元素的主族序数与周期数的差为4,E为短周期元素,其原子序数大于D,则其主族族序数VIIA,则E是Cl元素;
F是前四周期中电负性最小的元素,其金属性最强,为K元素;
G在周期表的第七列且位于第四周期,则G为Mn元素,
(1)NH5为离子化合物,则该物质为NH4H,其电子式为,故答案为:
;
(2)N基态原子中能量最高的电子为2p电子,其电子云在空间有3个方向,原子轨道呈哑铃形,
故答案为:3;哑铃;
(3)某同学根据上述信息,推断Mg基态原子的核外电子排布为,该同学所画的电子排布图违背了泡利原理,故答案为:泡利原理;
(4)Mn位于第VIIB族最后填充的为d电子,为d区元素,价电子排布式为3d54s2,
故答案为:ⅦB;d;3d54s2;
(5)PCl3中心原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,所以P原子的杂化方式为sp3杂化,用价层电子对互斥理论推测其空间构型为正四面体结构,
故答案为:sp3;正四面体;
(6)K元素的晶胞如图所示,该晶胞中K原子个数=1+8×=2,晶胞的质量=
g=
g,若设该晶胞的密度为ag/cm3,则晶胞的体积=
=
cm3,则晶胞的棱长=
cm,令F原子的半径为r cm,晶胞体对角线上的3个F原子相邻,则:(4r)2=3(
)2,r=
,
故答案为:.
有A、B、C、D、E、M、X七种元素.其相关信息如下:
请下列问题:
(1)A元素的电负性与B的电负性相比,电负性较大的是______(填写元素符号).M的原子序数为______;X元素在周期表中的位置是______.
(2)A与C组成AC3分子的VSEPR模型为______,AB3-离子的空间构型为______.
(3)画出B元素原子的核外电子排布图______;E3+离子的核外电子排布式为______.;
(4)E、X晶体晶体的堆积模型依次为体心立方堆积、面心立方最紧密堆积,其配位数依次为______.
(5)C与D可形成离子化合物,其晶胞结构如右图所示.若该晶胞的边长为500.0pm.若该晶体的密度为______g/cm3(列式并计算).
正确答案
解:A的基态原子2p轨道中有三个未成对电子,则A原子的电子个数=2+2+3=7,所以A是N元素;
A、B元素的常见单质是构成空气的主要成分,则B是O元素;
C是电负性最大的元素,为F元素;
D是主族元素,基态原子有四个能层,且最外能层上只有两个电子,则D是Ca元素;
D、E、M、X四种元素处于同一周期,都是第四周期,M与E又位于同一族,M的原子序数比E多1,则M和E属于第VIII族,M的基态原子中含有三个未成对电子,则M是Co元素,E是Fe元素,X原子外围电子排布式为3d104s1,则X是Cu,
(1)通过以上分析知,A是N元素,B是O元素,同一周期,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以电负性O元素大于N元素;M的原子序数为27,X元素是Cu元素,其在周期表中的位置是第四周期第IB族,
故答案为:O;27;第四周期ⅠB;
(2)N与F组成NF3分子中N原子价层电子对个数是4,所以它的VSEPR模型为四面体,NO3-离子的中价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以其空间构型为平面三角形,
故答案为:四面体;平面三角形;
(3)O元素原子核外有8个电子,根据构造原理知O元素原子的核外电子排布图,Fe3+离子核外有23个电子,根据构造原理知铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,
故答案为:;1s22s22p63s23p63d5;
(4)体心立方最密堆积中原子的配位数是8,面心立方最密堆积中配位数=3×=12,所以E、X晶体晶体的堆积模型依次为体心立方堆积、面心立方最紧密堆积,其配位数依次为8、12,
故答案为:8、12;
(5)F与Ca可形成离子化合物,若该晶胞的边长为500.0pm,该晶胞的体积=(500.0×10-10 cm)3,该晶胞中钙离子个数=8×=4,氟离子个数=8,所以其化学式为CaF2,
ρ==
=
=4.15g/cm3,
故答案为:4.15.
解析
解:A的基态原子2p轨道中有三个未成对电子,则A原子的电子个数=2+2+3=7,所以A是N元素;
A、B元素的常见单质是构成空气的主要成分,则B是O元素;
C是电负性最大的元素,为F元素;
D是主族元素,基态原子有四个能层,且最外能层上只有两个电子,则D是Ca元素;
D、E、M、X四种元素处于同一周期,都是第四周期,M与E又位于同一族,M的原子序数比E多1,则M和E属于第VIII族,M的基态原子中含有三个未成对电子,则M是Co元素,E是Fe元素,X原子外围电子排布式为3d104s1,则X是Cu,
(1)通过以上分析知,A是N元素,B是O元素,同一周期,元素的电负性随着原子序数的增大而增大,所以电负性O元素大于N元素;M的原子序数为27,X元素是Cu元素,其在周期表中的位置是第四周期第IB族,
故答案为:O;27;第四周期ⅠB;
(2)N与F组成NF3分子中N原子价层电子对个数是4,所以它的VSEPR模型为四面体,NO3-离子的中价层电子对个数是3且不含孤电子对,所以其空间构型为平面三角形,
故答案为:四面体;平面三角形;
(3)O元素原子核外有8个电子,根据构造原理知O元素原子的核外电子排布图,Fe3+离子核外有23个电子,根据构造原理知铁离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,
故答案为:;1s22s22p63s23p63d5;
(4)体心立方最密堆积中原子的配位数是8,面心立方最密堆积中配位数=3×=12,所以E、X晶体晶体的堆积模型依次为体心立方堆积、面心立方最紧密堆积,其配位数依次为8、12,
故答案为:8、12;
(5)F与Ca可形成离子化合物,若该晶胞的边长为500.0pm,该晶胞的体积=(500.0×10-10 cm)3,该晶胞中钙离子个数=8×=4,氟离子个数=8,所以其化学式为CaF2,
ρ==
=
=4.15g/cm3,
故答案为:4.15.
有关晶体的结构如图所示,下列说法中不正确的是( )
正确答案
解析
解:A.在NaCl晶体中,距Na+最近的Cl-有6个,距Cl-最近的Na+有6个,这6个离子构成一个正八面体,故A正确;
B.气态团簇分子不同于晶胞,气态团簇分子中含有4个E原子,4个F原子,则分子式为E4F4或F4E4,故B正确;
C.在CO2晶体(图丙)中,一个CO2分子周围等距离的CO2个数=3×8÷2=12,故C正确;
D.碘为分子晶体,晶胞中占据顶点和面心,碘分子的排列有2种不同的取向,在顶点和面心不同,2种取向不同的碘分子以4配位数交替配位形成层结构,故D错误;
故选D.
(1)写出Co2+离子基态的价电子排布式:______.
(2)SO32-的空间构型是:______.
(3)OCN-与CO2是等电子体,则OCN-中C原子的杂化方式是:______.
(4)六方氮化硼(BN)晶体具有很高的熔点,B原子和N原子均为sp2杂化.该晶体中存在的作用力有:______.
(5)元素O、Mg、Ni可形成一种晶体,其晶胞如图所示.在晶体中,每个Ni2+离子与______个Mg2+离子配位.该晶体的化学式是______.
正确答案
解:(1)Co是27号元素,Co2+离子核外有25个电子,3d电子为其价电子,3d能级上有7个电子,所以其价电子排布式为3d7,故答案为:3d7;
(2)SO32-中S原子价层电子对=3+,且有一个孤电子对,所以其空间构型是三角锥型,故答案为:三角锥型;
(3)OCN-中C原子价层电子对=2+,所以采用sp杂化,故答案为:sp;
(4)六方氮化硼的结构与石墨类似,故其晶体也是分层结构,层间是分子间作用力,层内的B原子与N原子间是极性共价键,故答案为:共价键、范德华力(或分子间作用力);
(5)我们以1号镍离子为中心分别向上、左、前方向进行延伸,得到8个晶胞,由于每个晶胞有两个面上的镁离子距离1号镍离子最近(红圈标志),又因为每个镁离子为2个晶胞共有,因此每个Ni2+离子的Mg2+离子配位数=2×8×=8,
该晶胞中镁离子个数=4×,镍离子个数=8×
=1,氧离子个数=12×
,所以其化学式为:Mg2NiO3,
故答案为:8,Mg2NiO3.
解析
解:(1)Co是27号元素,Co2+离子核外有25个电子,3d电子为其价电子,3d能级上有7个电子,所以其价电子排布式为3d7,故答案为:3d7;
(2)SO32-中S原子价层电子对=3+,且有一个孤电子对,所以其空间构型是三角锥型,故答案为:三角锥型;
(3)OCN-中C原子价层电子对=2+,所以采用sp杂化,故答案为:sp;
(4)六方氮化硼的结构与石墨类似,故其晶体也是分层结构,层间是分子间作用力,层内的B原子与N原子间是极性共价键,故答案为:共价键、范德华力(或分子间作用力);
(5)我们以1号镍离子为中心分别向上、左、前方向进行延伸,得到8个晶胞,由于每个晶胞有两个面上的镁离子距离1号镍离子最近(红圈标志),又因为每个镁离子为2个晶胞共有,因此每个Ni2+离子的Mg2+离子配位数=2×8×=8,
该晶胞中镁离子个数=4×,镍离子个数=8×
=1,氧离子个数=12×
,所以其化学式为:Mg2NiO3,
故答案为:8,Mg2NiO3.
最近,科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物,该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为一种空间网状的无限伸展结构.下列对该晶体的叙述错误的是( )
正确答案
解析
解:A.晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合,每个氧原子和2个碳原子以共价单键相结合,所以碳氧原子个数比=1:2,则其化学式为:CO2,故A错误;
B.该化合物晶体属于原子晶体,所以其熔沸点高,硬度大,故B正确;
C.该晶体中,每个碳原子含有4个C-O共价键,所以C原子与C-0化学键数目之比为1:4,故C正确;
C.该晶体的空间最小环由6个碳原子和6个氧原子构成,故D正确;
故选A.
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