- 化学键
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U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素．Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色．Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性．U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体．X的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体．
请回答下列问题：
（1）V的单质分子的结构式为 ；XW的电子式为 ；Z元素在周期表中的位置是 ．
（2）U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是（填序号） ．
①原子晶体 ②离子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体
（3）U、V、W形成的10电子氢化物中，U、V的氢化物沸点较低的是（写化学式） ；V、W的氢化物分子结合H+能力较强的是（写化学式） ，用一个离子方程式加以证明： ．
（4）YW2气体通入BaCl2和HNO3的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为 ．
正确答案
Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色．该气体为SO2，则Y为S元素，W为O元素，Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性，则Z3W4为Fe3O4，Z为Fe元素，U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体，应为CO和CO2气体，U为C元素，X的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体，应为Mg和CO2的反应，则X为Mg元素，根据U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大可知V为N元素，
（1）V为N元素，其单质为N2，结构为N≡N，；XW为MgO，为离子化合物，电子式为
，Z为Fe元素，原子序数为26，位于元素周期表中第四周期，第VIII族，
故答案为：N≡N；
；第四周期，第VIII族．
（2）U为C元素，形成的单质有金刚石、石墨和C60等，分别属于原子晶体、混合晶体、分子晶体，故答案为：①③；
（3）U、V、W形成的10电子氢化物分别是CH4、NH3、H2O，NH3含有氢键，沸点比甲烷的沸点高，NH3的水溶液呈碱性，与水比较更易结合H+，可用NH3+H3O+=NH4++H2O的反应来证明，
故答案为：CH4；NH3；NH3+H3O+=NH4++H2O；
（4）SO2具有较强还原性，可用强氧化性物质HNO3发生氧化还原反应，生成硫酸，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，反应的离子方程式为3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+，
故答案为：3SO2+3Ba2++2H2O+2NO3-=3BaSO4↓+2NO↑+4H+．
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层和能级，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QT2+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QT2+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E、Q两种元素原子的杂化方式均为__________________。
正确答案
（1）
（2）这两种氢化物均为极性分子、相互之间能形成氢键
（3）KO2
（4）①原子晶体；C－N键的键长小于C－C键，键能大于C－C键；②sp3
A、B、C、D、E、F六种短周期元素，原子序数依次增大，A、E同主族，D、F同主族，A元素的原子半径是所有原子中最小的，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物的水化物X与其氢化物反应生成一种盐Y，A、B、C、E、F五种元素都能与D元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题：
（1）F元素在周期表中的位置___________，在以上元素最高价氧化物的水化物中，碱性最强的化合物的电子式是：_____________。
（2）D、F的气态氢化物，沸点较高的是 ____________（填分子式）。
（3）A单质与C单质在一定条件下可化合为Z，常温下，向pH=a的Z的水溶液中加入等体积 pH=b的X的水溶液，且a+b=14，充分作用后，溶液pH _________7（填“>”“<”或“=”），原因是____________ 。
正确答案
（1）第三周期，VIA族；
（2）H2O
（3）> ；氨水浓度大，反应后氨水过量，氨水的电离程度大于NH4NO3的水解程度，所以混合后溶液显碱性
A、B、C、D、E为五种短周期元素，其中A、B、C位于同一周期，A元素的气态氢化物是一种广泛应用的优质气体燃料，B元素的氢化物是用途最为广泛的溶剂．B元素可分别与A、C、D、E组成RB2型化合物．已知在DB2中，D与B的质量比为7：8；在EB2中，E与B的质量比为1：1．根据以上条件回答下列问题：
（1）请写出C单质分子的电子式______；DB2晶体中化学键的类型为______；写出AE2的结构式______．
（2）C的气态氢化物易液化，原因是：______．
（3）C和D结合可生成一种超硬物质，有关该物质性质的叙述中不正确的是______．
①有润滑性 ②易磨损 ③抗腐蚀 ④强还原性 ⑤抗冷热
（4）B元素可分别与A、E形成多种阴离子．某溶液是由其中若干种阴离子组成的无机钠盐溶液，为了检验该溶液中的阴离子，分别取两份溶液进行如下实验：
①第一份溶液中加入足量盐酸，只产生无色气体；
②第二份溶液中加入足量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，再加入足量稀硝酸，白色沉淀质量减少．
由此得出的结论是______．
正确答案
根据A元素的气态氢化物是一种广泛应用的优质气体燃料，可推知A是C，B元素可与A组成CB2型化合物，且O元素的氢化物水是用途最为广泛的溶剂，可推知B是O，DO2中，D与O的质量比为7：8，所以D是Si，在EB2中，E与B的质量比为1：1，所以E是S，O元素可与C组成CO2型化合物，且A、B、C位于同一周期，即C为N．
（1）C单质分子为氮气，是含有氮氮三键的物质，它的电子式为：
，二氧化硅中，含有Si-O共价键，二硫化碳的结构和二氧化碳相似，为直线型结构，即S=C=S，
故答案为：
；（极性）共价键；S=C=S；
（2）氨气分子易液化，因为分子之间存在有氢键，使其沸点较高，故答案为：氨气分子之间存在有氢键，使其沸点较高；
（3）氮化硅是一种硬度很高的物质，具有抗腐蚀和抗冷热的性质，故答案为：①②④；
（4）CO32-，SO32-能和盐酸反应产生无色气体，再加足量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，再加入足量稀硝酸，白色沉淀质量减少，说明沉淀中一定有碳酸钡也一定有硫酸钡，碳酸根一定存在，但是硫酸钡中的硫酸根是硫酸根本身存在还是硝酸将亚硫酸根氧化来的不能确定，所以一定有CO32-，SO32-和SO42-至少有一种，故答案为：一定有CO32-，SO32-和SO42-至少有一种．
C、Si、Ge、Sn是同族元素，该族元素单质及其化合物在材料、医药等方面有重要应用．请回答下列问题：
（1）32号元素Ge的原子核外电子排布式为______．
（2）C、Si、Sn三种元素的单质中，能够形成金属晶体的是______．
（3）已知SnO2是离子晶体，写出其主要物理性质______（写出2条即可）．
（4）已知：
分析上表中四种物质的相关数据，请回答：
①CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，沸点高低的原因是______．
②CH4和SiH4比较，NH3和PH3比较，分解温度高低的原因是______．
结合上述数据和规律判断，一定压强下HF和HCl的混合气体降温时______先液化．
正确答案
（1）Ge的原子序数为32，则电子排布式为[Ar]3d104s24p2，故答案为：[Ar]3d104s24p2；
（2）C、Si、Sn随原子序数增大，非金属性减弱，金属性增强，只有Sn为金属，则Sn为金属晶体，故答案为：Sn；
（3）离子晶体熔沸点较高，硬度较大，熔融状态能导电等性质，故答案为：熔沸点较高，硬度较大；
（4）①CH4和SiH4比较，相对分子质量大的沸点高，而NH3和PH3比较，氨气中含有氢键沸点大，
故答案为：CH4和SiH4比较，相对分子质量越大，范德华力越大，故沸点高，而NH3和PH3比较前者分子间存在氢键沸点高；
②由键长越短，键能越大，越稳定，分解温度就越高可知，分解破坏的均为共价键，C-H的键能大于Si-H的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能，
故答案为：分解破坏的均为共价键，C-H的键能大于Si-H的键能，N-H键的键能大于P-H键的键能；
一定压强下，沸点高的气体先液化，HF分子之间存在氢键，沸点高，则HF和HCl的混合气体降温时HF先液化，
故答案为：HF．
下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据
试回答下列问题：
（1）已知H为Na元素,则以上10种元素中第一电离能最小的是__________（写元素符号）。比元素B原子序数大10的元素其基态原子的核外电子排布式是__________。
（2）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子。其一分子中共形成______个σ键，______个π键。
（3）短周期某主族元素K的电离能情况如图（A）所示。则K元素位于周期表的第________族。
图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图像，折线c可以表达出第______族元素氢化物的沸点的变化规律。不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线--折线a和折线b，你认为正确的是__________，理由是____________________。
正确答案
（1）K；1s22s22P63s23P63d104s1或[Ar]3d104s1
（3）7；1
（4）IIIA；IVA；b；A点所示的氢化物是水，其沸点在氧族元素的氢化物中最高是由于在水分子间存在着氢键，其强度远大于分子间作用力
(1)等体积(V)混合CH3COOH和C6H6，混合溶液体积2V(V+V=2V)大1%，原因是：_________________
(2)等体积(V)混合H2O和CH3COOH，混合溶液体积比是2V(V+V=2V)的97%，原因是：______________。
(3)等体积(V)混合CH3OH和CH3COOH，混合溶液体积比______2V(填入“>”、“≈”或“<”)。
正确答案
(1)这是因为混合后醋酸分子和苯分子的分子间的引力小于混合前醋酸分子和醋酸分子（分子间存在氢键，比一般分子间作用 力大）或苯分子和苯分子间的作用力（与相对分子质量有关），使分子间的距离增大，总体积增大
(2)由于混合后水分子和乙酸分子之间的氢键大于混合前水分子和水分子或乙酸分子和乙酸分子间的作用力，使分子可以靠得更近，总体积缩小
(3)<
四种常见元素的性质或结构信息如下表，试根据信息回答有关问题。
(1)写出B原子的电子排布式________。
(2)A元素的氢化物的沸点比同主族相邻元素氢化物沸点____（填“高”或“低”），其原因是_____________________。
(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点________（填“高”或“低”），其原因是____________________。
(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液，可生成的配合物的化学式为________，简要描述该配合物中化学键的成键情况______________________。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p4
(2)高；因为A的氢化物存在氢键
(3)低；晶体类型不同
(4)[Cu(NH3)4]SO4；中心原子与配位体之间以配位键相结合，内界与外界之间以离子键相结合
已知A、B、C、D和E都是元素周期表中前36号的元素，它们的原子序数依次增大。A与其他4种元素既不 在同一周期又不在同一主族。B和C属同一主族，D和E 属同一周期，又知E是周期表中列中的第7列元素。D的原子序数比E小5，D跟B可形成离子化合物其晶胞结构如图所示。请回答：
(1)A元素的名称是______________。
(2)B的元素符号是______________，C的元素符号是______________，B 与A形成的化合物比C与A形成的化合物沸点高，其原因是______________________。
(3)E属于元素周期表中第_________周期______族的元素，其元素名称是__________，它的+2价离子的电子排布式为____________________。
(4)从图中可以看出，D跟B形成的离子化合物的化学式为________________；该离子化合物晶体的密度为ag·cm-3，则晶胞的体积是_______________（只要求列出计算式）。
正确答案
(1)氢
(2)F；Cl；氟化氢分子间存在氢键，氯化氢分子间没有氢键
(3)四；ⅦB；锰；1s22s22p63s23p63d5 (4) CaF2；
下表为元素周期表的一部分，请参照元素①-⑩在表中的位置，回答下列问题：
（1）⑤⑥⑨⑩的离子半径由大到小的顺序为______________（用离子符号表示）。
（2）比较④⑨的氢化物沸点高低顺序并说明理由___________________。
（3）lg单质①在常温下完全燃烧生成气态产物放出Q kJ的热量，请写出其表示燃烧的热化学方程式______________________________。
（4）由表中两种元素组成的电子数与⑨相同的化合物的化学式为________________。
（5）由⑦⑩两种元素组成的一种化合物，其水溶液呈_________性（填“酸”、“碱”或“中”），其原因______________（用离子方程式表达）。
(6)由④⑤两种元素组成的一种化合物加入到硫酸亚铁溶液中，产生红褐色沉淀，但无气体产生，试写出该反应的离子方程式________________。
正确答案
（1）S2->Cl->Na+>Mg2+
（2）H2O的沸点高于H2S，原因是液态水分子间存在氢键
（3）H2(g)+1/2 O2(g)==H2O(g) △H= -2QkJ/mol 或者2H2(g)+ O2(g)==2H2O(g) △H= - 4QkJ/mol
（4）C2H4
（5）酸； Al3++3H2O 
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