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简答题

(三选一)【物质结构与性质】

X、Y、W、M、N五种元素分别位于周期表中三个紧邻的周期,且原子序数逐渐增大,X和Y的氢化物都比同族元素氢化物的沸点高,但在同周期中却不是最高的。W是同周期元素中离子半径最小的元素。M原子的最外能层上有两个运动状态不同的电子。N是一种“明星金属”,广泛应用于航天、军事等工业领域。请回答下列问题:

(1)X、Y两种元素的元素符号是______、_____。X、Y 可以形成一种共价化合物,其中两种元素最外层电子数都达到8,则其分子的空间构型是____;中心原子的杂化方式是____。

(2)X的氢化物易溶于水的原因是____

(3)N的电子排布式是________。

(4)X和Y两元素的第一电离能大小关系:_____小于_____ (填元素符号)。

(5)M与Y形成的化合物的晶体类型属于__________;其晶胞如图所示,其中M离子的配位数是_______。

正确答案

(1)N;F;三角锥形;sp3杂化

(2)氨气与水反应且可以与水形成氢键,氨气是极性分子,易溶于极性分子水

(3)1s22s22p63s23p63d24s2 (4)N;F

(5)离子晶体;8

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填空题

下图是部分短周期元素的单质熔点的变化图,根据此图,填写下列空格

(1)③号元素位于周期表第__________周期_______族,其单质的一种同素异形体能导电,该同素异形体的名称叫______________。

(2)⑤、⑥两种元素形成的最高价氧化物对应的水化物之间相互反应的离子方程式为________________________________。

(3)②、④两元素形成的化合物其晶体有两种结构,其中一种结构与金刚石相似,该结构的晶体属

___________晶体,若使其熔化,需破坏的作用力为___________

正确答案

(1)二;ⅣA;石墨

(2)Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O   

(3)原子;共价键

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填空题

几种短周期元素的原子半径及某些化合价见下表

分析上表中有关数据,并结合已学过的知识,回答以下问题。涉及上述元素的答案,用元素符号表示。 (1)E元素在周期表中位于第________周期,第_________族;

(2)A、H、J对应的离子半径由大到小的顺序是(填写离子符号)_____________________;

(3)A与J所形成化合物的晶体类型是_____________

(4)B与H所形成的化合物与J的最高价氧化物的水化物X的溶液发生反应的离子方程式为_____________________________;D与B形成的某种化合物Y不仅能与X反应,还能与I的单质反应,则Y与I的单质反应的化学方程式为_______________________。

正确答案

(1)3;ⅥA

(2)F->Na+>Al3+ (3)离子晶体

(4)Al2O3+2OH-==2AlO2-+H2O;2Mg+CO22MgO+C

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简答题

由两种元素组成的化合物A存在如下图所示的转化关系(部分产物及反应条件已略去)。已知:E为红棕色气体,F、H为金属单质,J为黑色非金属单质。L露置于空气中时,由白色最终转化为红褐色,B与F反应时可生成C,也可生成G。试回答下列问题

(1)物质K的名称是__________;I的晶体属于____________晶体;

(2)已知A中两种元素原子成最简整数比,且金属元素与非金属元素的质量比为14∶1,则A的化学式为____________。

(3)写出L露置于空气中时,由白色最终转化为红褐色的化学方程式:___________。

(4)写出G与B的稀溶液反应的离子方程式 __________________。

(5)写出A与B反应的化学方程式______________________,若各步反应都看成是进行完全的,则当生成a mol物质L时,需要A ____________mol。

正确答案

(1)一氧化氮;离子

(2)Fe3C

(3)4Fe(OH )2+ O2 + 2H2O==4Fe(OH)3(4)3Fe2++4H++NO3-==3Fe3++NO↑+2H2O

(5)Fe3C + 22HNO3==3Fe(NO3)3 + CO2↑+ 13NO2↑+ 11H2O;2a/9或(0.22a)

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镁、铜等金属离子是人体内多种酶的辅因子。工业上从海水中提取镁时, 先制备无水氯化镁,然后将其熔融电解,得到金属镁。

 (1)以MgCl2为原料用熔融盐电解法制备镁时,常加入NaCl、KC1或CaCl2等金属氯化物,其主要作用除了降低熔点之外还有____。

 (2)已知MgO的晶体结构属于NaCl型。某同学画出的MgO晶胞结构示意图如下图所示,请改正图中错误:____

(3)用镁粉、碱金属盐及碱土金属盐等可以做成焰火。燃放时,焰火发出五颜六色的光,请用原子结构的知识解释发光的原因:____。

(4)Mg是第三周期元素,该周期部分元素氟化物的熔点见下表:

 解释表中氟化物熔点差异的原因:________。

(5)人工模拟酶是当前研究的热点。有研究表明,化合物X可用于研究模拟酶,当结合或Cu(I)(I表示化合价为+1)时,分别形成a和b:

①a中连接相邻含N杂环的碳碳键可以旋转,说明该碳碳键具有____ 键的特性。晶胞;晶体的熔沸点;

②微粒间的相互作用包括化学键和分子间相互作用,比较a和b中微粒间相互作用力的差异____。

正确答案

(1)增强熔融盐的导电性

(2)空心球应为O2-,实心球应为Mg2+;8号空心球改为实心球

(3)电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道时,以光(子)的形式释放能量

(4)离子晶体微粒间的作用力随阳离子半径的减小、电荷的增大而增大,故MgF2的熔点高于NaF;SiF4是分子晶体,晶体微粒间的作用力为范德华力,因而熔点较低。

(5)①σ ;②a中存在分子间氢键和范德华力,b中存在配位键 

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Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种,Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等,R与Q同族,Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z。

(1)Q的最高价氧化物,其同态属于_____________晶体,俗名叫_______________;

(2)R的氢化物分子的空间构型是___________,属于__________分子(填“极性”或“非 极性”);它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料,其化学式是_________________

(3)X的常见氢化物的空间构型是______________;它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分,其电子式是____________________

(4)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是___________和___________;Q与Y形成的分子的电子式是_______________,属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。

正确答案

(1)分子;干冰

(2)正四面体;非极性;Si3N4

(3)三角锥;

(4)CS2;CCl4;非极性

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填空题

X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素,原子序数依次增大,Z基态原子核外有三个未成对电子,Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形,Q的各级电离能如下表,W与R是同族元素。

回答下列有关问题:

(1)W原子的外围电子排布图为_______________________________。  

(2)化合物Q2W2的电子式______________,化合物XYZ的结构式________________。

(3)相同条件下,YW2、RW2两者在水中的溶解度较大的是          (写分子式),原因是                      。 

(4)RW3分子中的键角___________,RW32-分子的立体构型是_______________形。 

(5)Y、W、Q三种元素所形成的常见化合物的晶体类型为          ,YW2中的化学键类型为         共价键(填”),根据等电子原理,指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有         (要求写一种即可)。

正确答案

(1)“略”

(2)“略” 

(3)SO2  ;SO2与水均为非极性分子,相似相溶

(4)120 °; 三角锥

(5)离子晶体;极性;N2

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Na3N是科学家制备的一种重要化合物,它与水作用可产生NH3,请回答:

(1)该化合物所形成的晶体是______________________

(2)写出Na3N与水反应的化学方程式________________________

(3)Na3N放入足量的盐酸中可以生成两种盐,其化学式分别为______________和______________。

正确答案

(1)离子晶体

(2)Na3N+3H2O==3NaOH+NH3

(3)NH4Cl;NaCl

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简答题

氧气是化工生产的重要原料,很多金属和非金属都能和氧气直接作用.

(1)第二周期某种元素形成的氧化物分子中,既含有σ键又含有π键且二者数目相同的物质的结构式为______,其中心原子杂化方式为______.氧元素与氟元素能形成OF2分子,该分子的空间构型为______.氮元素的电负性______(填“>”、“=”或“<”)氧,主要原因是______.

(2)氧元素和过渡元素可形成多种价态的金属氧化物,如Cr2O3、Fe2O3、V2O5.基态铬原子外围电子排布式为______.核电荷数比Fe大1的元素在元素周期表中的位置为第______周期______族.

(3)四种同主族元素的氧化物晶体的晶格能数据如下表:

四种氧化物的共熔物冷却时,首先析出的是______.根据表中数据,说明影响上表中晶格能大小的主要因素______.

(4)某种由氧和钾元素形成的化合物,其晶胞结构如右图所示,该晶体的化学式为______.

正确答案

(1)第二周期元素形成的氧化物分子有:CO,CO2,NO、NO2、SO2、SO3等、满足要求的是:O=C=O,有2个σ键和2个π键,由于CO2 是直线型分子,故C原子采取sp 杂化;由于OF2的分子构型与H2O相似,H2O的分子构型为V形,所以OF2的分子构型V形,由于同一周期,从左到右,元素的电负性逐渐增大,所以氮的电负性<氧的电负性,由于氧原子半径比氮原子小,吸S电子能力较强,故氧的电负性大;    

故答案为:O=C=O;sp;V形<氧原子半径比氮原子小,吸电子能力较强,

 (2)24号元素铬的电子排布式为:1S22S22P63S23P63d54s1,外围电子排布式:3d54s1;在元素周期表中第四周期,第Ⅷ族包括Fe、Co、Ni三种元素,故核电荷数比Fe大1的元素Co在元素周期表中仍处于第四周期,第Ⅷ族,

故答案为:3d54s1;四;Ⅷ,

 (3)从共熔物冷却时,首先析出的为熔点高的氧化物,而离子晶体中晶格能越大,熔点越高,所以先首先析出的是

MgO,Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+为同主族元素的离子,从上到下,离子半径逐渐增大,对应氧化物的晶格能在逐渐减少,因此同主族元素的离子所带电荷数相同,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,

 故答案为:MgO;同主族元素的离子所带电荷数相同,离子半径越小,离子键越强,晶格能越大,

 (4)每个晶胞中:K+=8×+6×=4;  O2-=1+12×=4; 故该晶体的化学式为:KO2 故答案为:KO2

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填空题

Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种,Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等,R与Q同族,Y和Z的离子与Ar原子的电子结构相同且Y的原子序数小于Z。

(1)Q的最高价氧化物,其同态属于_____________晶体,俗名叫_______________;

(2)R的氢化物分子的空间构型是___________,属于__________分子(填“极性”或“非 极性”);它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料,其化学式是_________________

(3)X的常见氢化物的空间构型是______________;它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分,其电子式是____________________

(4)Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是___________和___________;Q与Y形成的分子的电子式是_______________,属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。

正确答案

(1)分子;干冰

(2)正四面体;非极性;Si3N4

(3)三角锥;

(4)CS2;CCl4;非极性

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