- 电负性
- 共428题
根据下列五种元素的电离能数据(单位:kJ/mol),回答下面各题.
(1)在周期表中,最可能处于同一族的是______
A.Q和R B.S和T C.T和U D.R和T E.R和U
(2)电解它们的熔融氯化物,阴极放电反应最可能正确的是______
A.Q2++2e-→Q B.R2++2e-→R
C.S3++3e-→S D.T3++3e-→T E.U2++2e-→U
(3)它们的氯化物的化学式,最可能正确的是______
A.QCl2 B.RCl C.SCl3 D.TCl E.UCl4
(4)S元素最可能是______
A.S区元素 B.稀有气体元素 C.p区元素 D.准金属 E.d区元素
(5)下列元素中,化学性质和物理性质最像Q元素的是______
A.硼(1s22s22p1) B.铍(1s22s2) C.锂(1s22s1)D.氢(1s1) E.氦(1s2)
有下列分子或离子:(1)BF3 (2)H2O (3)NH4+(4)SO2 (5)HCHO (6)PCl3 (7)CO2
粒子构型为直线型的为______;粒子的立体构型为V型的为______;粒子的立体构型为平面三角形的为______;粒子的立体构型为三角锥型的为______;粒子的立体构型为正四面体的为______.
PtCl2(NH3)2可以形成两种固体,一种为淡黄色,在水中的溶解度小,另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,请回答下列问题:
(1)PtCl2(NH3)2是平面正方形结构,还是四面体结构______
(2)请在以下空格内画出这两种固体分子的几何构型图:淡黄色固体:______,黄绿色固体:______
(3)淡黄色固体物质是由______分子组成,黄绿色固体物质是由______分子组成(填“极性分子”或“非极性分子”)
(4)黄绿色固体在水中溶解度比淡黄色固体大,原因是______.
正确答案
解:由元素的电离能可以看出,Q的各电离能很大,可能为0族元素,R和U的第一电离能较小,最外层电子数为1,二者位于同一主族,S的第一、第二电离能较小,最外层电子数为2,T的第一、第二、第三电离能较小,最外层电子数为3,则
(1)R和U的第一电离能较小,最外层电子数为1,二者位于同一族,故答案为:E;
(2)由电离能可以看出,Q为各电离能都很大,可能为0族元素,R和U的第一电离能较小,最外层电子数为1,最高化合价为+1,S的第一、第二电离能较小,最外层电子数为2,最高化合价为+2,T的第一、第二、第三电离能较小,最外层电子数为3,最高化合价为+3,
故答案为:D;
(3)由(2)分析,根据最高化合价可知,各氯化物分别是RCl、SCl2、TCl3、UCl,故答案为:B;
(4)S的第一、第二电离能较小,最外层电子数为2,可能为S区元素,故答案为:A;
(5)Q的电离能很大,可能为0族元素,化学性质和物理性质最像氦,故答案为:E;
根据价层电子对互斥理论知,若n=2,则分子的立体构型为直线形;
若n=3,则分子的立体构型为平面三角形,有一对孤对电子,粒子的立体构型为V型;
若n=4,则分子的立体构型为正四面体形,有一对孤对电子,粒子的立体构型为三角锥形;有两对孤对电子,粒子的立体构型为V型;
(1)BF3中B的价层电子对数=3+(3-3×1)=3,不含孤电子对,杂化轨道数3,中心原子以采取sp2杂化,分子形状为平面正三角形;
(2)H2O中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,分子形状为V型;
(3)NH4+中氮原子杂化轨道数=4+(5-1-3×1)=4+0=4,含孤电子对数为0,杂化轨道数4,采取sp3杂化,分子形状为正四面体形;
(4)SO2中S原子价层电子对个数=2+×(6-2×2)=3且含有一个孤电子对,电子构型为平面三角形,粒子的立体构型为V型;
(5)HCHO分子内(H2C=O)碳原子形成3个σ键,无孤对电子,分子中价层电子对个数=3+0=3,则分子的立体构型为平面三角形;
(6)PCl3中P原子含有3个σ键和1个孤电子对,所以其价层电子对个数是4,该分子属于三角锥形结构;
(7)CO2中C原子杂化轨道数为×(4+0)=2,则分子的立体构型为直线形;
故答案为:(7);(2)和(4);(1)和(5);(6);(3);
PtCl2(NH3)2可以形成两种固体:
(1)Pt(NH3)2Cl2可以形成两种固体,说明Pt(NH3)2Cl2分子是平面正方形结构,否则只有一种固体形式,
故答案为:平面正方形结构;
(2)Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构,两个Cl原子有相邻和相对两种位置,水是极性分子,一种为淡黄色,在水中的溶解度小,则为非极性分子,NH3和Cl分别对称分布在四边形的4个角上,正负电荷重心重合,故淡黄色者,
另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,则为极性分子,NH3和Cl在四边形的4个角上的分布是不对称的,即正负电荷重心不重合,故黄绿色者是,
故答案为:;
;
(3)水是极性分子,一种为淡黄色,在水中的溶解度小,则为非极性分子,另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,则为极性分子,
故答案为:非极性;极性;
(4)水是极性分子,黄绿色为极性分子,淡黄色固体为非极性分子,根据相似相溶原理可知,淡黄色固体为非极性分子,较难溶于记性溶剂水,而黄绿色固体为极性分子,易溶于极性溶剂水,
故答案为:根据相似相溶原理可知,因为淡黄色固体为非极性分子,较难溶于极性溶剂水,而黄绿色固体为极性分子,易溶于极性溶剂水.
解析
解:由元素的电离能可以看出,Q的各电离能很大,可能为0族元素,R和U的第一电离能较小,最外层电子数为1,二者位于同一主族,S的第一、第二电离能较小,最外层电子数为2,T的第一、第二、第三电离能较小,最外层电子数为3,则
(1)R和U的第一电离能较小,最外层电子数为1,二者位于同一族,故答案为:E;
(2)由电离能可以看出,Q为各电离能都很大,可能为0族元素,R和U的第一电离能较小,最外层电子数为1,最高化合价为+1,S的第一、第二电离能较小,最外层电子数为2,最高化合价为+2,T的第一、第二、第三电离能较小,最外层电子数为3,最高化合价为+3,
故答案为:D;
(3)由(2)分析,根据最高化合价可知,各氯化物分别是RCl、SCl2、TCl3、UCl,故答案为:B;
(4)S的第一、第二电离能较小,最外层电子数为2,可能为S区元素,故答案为:A;
(5)Q的电离能很大,可能为0族元素,化学性质和物理性质最像氦,故答案为:E;
根据价层电子对互斥理论知,若n=2,则分子的立体构型为直线形;
若n=3,则分子的立体构型为平面三角形,有一对孤对电子,粒子的立体构型为V型;
若n=4,则分子的立体构型为正四面体形,有一对孤对电子,粒子的立体构型为三角锥形;有两对孤对电子,粒子的立体构型为V型;
(1)BF3中B的价层电子对数=3+(3-3×1)=3,不含孤电子对,杂化轨道数3,中心原子以采取sp2杂化,分子形状为平面正三角形;
(2)H2O中O原子杂化轨道数=δ键数+孤对电子对数=2+2=4,分子形状为V型;
(3)NH4+中氮原子杂化轨道数=4+(5-1-3×1)=4+0=4,含孤电子对数为0,杂化轨道数4,采取sp3杂化,分子形状为正四面体形;
(4)SO2中S原子价层电子对个数=2+×(6-2×2)=3且含有一个孤电子对,电子构型为平面三角形,粒子的立体构型为V型;
(5)HCHO分子内(H2C=O)碳原子形成3个σ键,无孤对电子,分子中价层电子对个数=3+0=3,则分子的立体构型为平面三角形;
(6)PCl3中P原子含有3个σ键和1个孤电子对,所以其价层电子对个数是4,该分子属于三角锥形结构;
(7)CO2中C原子杂化轨道数为×(4+0)=2,则分子的立体构型为直线形;
故答案为:(7);(2)和(4);(1)和(5);(6);(3);
PtCl2(NH3)2可以形成两种固体:
(1)Pt(NH3)2Cl2可以形成两种固体,说明Pt(NH3)2Cl2分子是平面正方形结构,否则只有一种固体形式,
故答案为:平面正方形结构;
(2)Pt(NH3)2Cl2分子是平面结构,两个Cl原子有相邻和相对两种位置,水是极性分子,一种为淡黄色,在水中的溶解度小,则为非极性分子,NH3和Cl分别对称分布在四边形的4个角上,正负电荷重心重合,故淡黄色者,
另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,则为极性分子,NH3和Cl在四边形的4个角上的分布是不对称的,即正负电荷重心不重合,故黄绿色者是,
故答案为:;
;
(3)水是极性分子,一种为淡黄色,在水中的溶解度小,则为非极性分子,另一种为黄绿色,在水中的溶解度较大,则为极性分子,
故答案为:非极性;极性;
(4)水是极性分子,黄绿色为极性分子,淡黄色固体为非极性分子,根据相似相溶原理可知,淡黄色固体为非极性分子,较难溶于记性溶剂水,而黄绿色固体为极性分子,易溶于极性溶剂水,
故答案为:根据相似相溶原理可知,因为淡黄色固体为非极性分子,较难溶于极性溶剂水,而黄绿色固体为极性分子,易溶于极性溶剂水.
决定物质性质的重要因素是物质结构.请回答下列问题.
(1)已知A和B为第三周期元素,其原子的第一至第四电离能如下表所示:
A通常显______价,A的电负性______B的电负性(填“>”、“<”或“=”).
(2)紫外光的光子所具有的能量约为399kJ•mol-1.根据下表有关蛋白质分子中重要化学键的信息,说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因:______.组成蛋白质的最简单的氨基酸中的碳原子杂化类型是______.
(3)实验证明:KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似(如图1所示),已知3种离子晶体的晶格能数据如下表:
则该4种离子晶体(不包括NaCl)熔点从高到低的顺序是:______.其中MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+有______个.
(4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好.离子型氧化物V2O5和CrO2中,适合作录音带磁粉原料的是______.
(5)某配合物的分子结构如图2所示,其分子内不含有______(填序号).
A.离子键 B.极性键 C.金属键
D.配位键 E.氢键 F.非极性键.
正确答案
解:(1)从表中原子的第一至第四电离能可以看出,A的第一、第二、第三电离能都较小,可失去3个电子,最高化合价为+3价,应为Al元素,可失去2个电子,即最外层应有2个电子,应为Mg元素;
周期表中,同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则A、B的电负性从大到小的顺序为Al、Mg,因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态,比Al稳定,所以Mg的第一电离能大于Al,故答案为:+3;>;
(2)波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量约为399kJ/mol,比蛋白质分子中C-C、C-N和C-S的键能都大,所以波长为300nm的紫外光的光子能破坏蛋白质分子中的化学键,从而破坏蛋白质分子;最简单的氨基酸为甘氨酸,甘氨酸中羧基中碳原子为 sp2 杂化,另一个碳原子为 sp3 杂化,
故答案为:紫外光具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C-C、C-N和C-S的键能都大,紫外光的能量足以使这些化学键断裂,从而破坏蛋白质分子;sp2和sp3;
(3)离子晶体中晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高硬度越大,晶格能与离子的半径、电荷有关,电荷越多、离子半径越小,晶格能越大,TiN中阴阳离子所带电荷为3,大于其它离子所带电荷,MgO、CaO中所带电荷相同,但镁离子半径小于钙离子半径,氯化钾中阴阳离子所带电荷为1,且钾离子半径>钙离子半径,氯离子半径大于氧离子半径,所以KCl、MgO、CaO、TiN4种离子晶体熔点从高到低的顺序是TiN>MgO>CaO>KCl;
MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,所以一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+个数为12,
故答案为:TiN>MgO>CaO>KCl;12;
(4)V2O5中钒离子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6;CrO2中铬离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,所以CrO2中的未成对电子数大于V2O5中未成对电子数,
故选CrO2,故答案为:CrO2;
(5)该配合物中存在的化学键有:非金属元素之间的共价键,镍元素与氮元素之间的配位键,氧原子和氢原子之间的氢键,故选AC.
解析
解:(1)从表中原子的第一至第四电离能可以看出,A的第一、第二、第三电离能都较小,可失去3个电子,最高化合价为+3价,应为Al元素,可失去2个电子,即最外层应有2个电子,应为Mg元素;
周期表中,同周期元素从左到右电负性逐渐增强,则A、B的电负性从大到小的顺序为Al、Mg,因为元素Mg价电子排布式为3s2完全充满状态,比Al稳定,所以Mg的第一电离能大于Al,故答案为:+3;>;
(2)波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量约为399kJ/mol,比蛋白质分子中C-C、C-N和C-S的键能都大,所以波长为300nm的紫外光的光子能破坏蛋白质分子中的化学键,从而破坏蛋白质分子;最简单的氨基酸为甘氨酸,甘氨酸中羧基中碳原子为 sp2 杂化,另一个碳原子为 sp3 杂化,
故答案为:紫外光具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C-C、C-N和C-S的键能都大,紫外光的能量足以使这些化学键断裂,从而破坏蛋白质分子;sp2和sp3;
(3)离子晶体中晶格能越大,形成的离子晶体越稳定,熔点越高硬度越大,晶格能与离子的半径、电荷有关,电荷越多、离子半径越小,晶格能越大,TiN中阴阳离子所带电荷为3,大于其它离子所带电荷,MgO、CaO中所带电荷相同,但镁离子半径小于钙离子半径,氯化钾中阴阳离子所带电荷为1,且钾离子半径>钙离子半径,氯离子半径大于氧离子半径,所以KCl、MgO、CaO、TiN4种离子晶体熔点从高到低的顺序是TiN>MgO>CaO>KCl;
MgO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,所以一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的Mg2+个数为12,
故答案为:TiN>MgO>CaO>KCl;12;
(4)V2O5中钒离子的核外电子排布式为:1s22s22p63s23p6;CrO2中铬离子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d2,所以CrO2中的未成对电子数大于V2O5中未成对电子数,
故选CrO2,故答案为:CrO2;
(5)该配合物中存在的化学键有:非金属元素之间的共价键,镍元素与氮元素之间的配位键,氧原子和氢原子之间的氢键,故选AC.
如图是部分元素原子的第一电离能I1随原子序数变化的曲线图.请回答以下问题:
(1)认真分析上图中同周期元素第一电离能的变化规律,将Na--Ar之间六种元素用短线连接起来,构成完整的图象.
(2)从如图分析可知,同一主族元素原子的第一电离能I1变化规律是______;
(3)图中5号元素在周期表中的位置是______、______;
(4)如图中4、5、6三种元素的气态氢化物的沸点均比同主族上一周期的元素气态氢化物低很多,原因是:______.
正确答案
同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小
第三周期
第VA族
4、5、6三种元素的同主族上一周期的元素气态氢化物中含有氢键,氢键的存在导致物质的沸点增大
解析
解:(1)根据图片知,同一周期元素中,元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大的趋势,但第ⅡA元素第一电离能大于第ⅢA元素,第ⅤA族的第一电离能大于第ⅥA族元素,所以其图象为;
故答案为:;
(2)根据图片知,同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小,
故答案为:同一主族元素的第一电离能随着原子序数的增大而减小;
(3)该元素是P元素,其原子结构示意图为,P原子含有3的电子层,最外层有5个电子,所以该元素属于第三周期、第VA族,故答案为:第三周期;第VA族;
(4)P、S、Cl三种元素的氢化物中只存在分子间作用力,不含氢键,N、O、F三种元素的氢化物中含有氢键,氢键的存在导致其氢化物沸点升高,
故答案为:4、5、6三种元素的同主族上一周期的元素气态氢化物中含有氢键,氢键的存在导致物质的沸点增大.
利用电负性数值可以预测( )
正确答案
解析
解:元素的电负性越大,其吸引电子的能力越大,元素电负性数值越大,原子在形成化学键时对成键电子的吸引力越强,则形成的化学键极性就越大,所以电负性数值可以预测化学键的极性,故选C.
最近尼赫鲁先进科学研究中心借助ADF软件对一种新型环烯类储氢材料(C16S8)进行研究,从理论角度证明这种分子中的原子都处于同一平面上(结构如图所示),每个平面上下两侧最多可储存10个H2分子.
①元素电负性大小关系是:C______S(填“>”、“=”或“<”).
②分子中C原子的杂化轨道类型为______.
③有关键长数据如下:
从表中数据可以看出,C16S8中碳硫键键长介于C-S与C=S之间,原因可能是:______.
④C16S8与H2微粒间的作用力是______.
正确答案
解:①元素周期表中同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减弱,所以元素的电负性是指元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领,元素的非金属性强者电负性大,其单质的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,H2CO3的酸性远不及H2SO4的酸性强,所以元素电负性C略小于S,
故答案为:<;
②根据图2结构可知:碳原子形成2个C-S,1个C=S二键,C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式,
故答案为:sp2;
③C-S键长为181pm,C=S键长为155pm,C16S8中碳硫键键长为176pm,键长介于C-S与C=S之间,原因可能是:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质,
故答案为:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质;
④分子之间存在范德华力,C16S8与H2微粒间的作用力是范德华力,故答案为:范德华力.
解析
解:①元素周期表中同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,同主族元素从上到下元素的电负性逐渐减弱,所以元素的电负性是指元素的原子在化合物中把电子吸引向自己的本领,元素的非金属性强者电负性大,其单质的最高价氧化物对应的水化物的酸性越强,H2CO3的酸性远不及H2SO4的酸性强,所以元素电负性C略小于S,
故答案为:<;
②根据图2结构可知:碳原子形成2个C-S,1个C=S二键,C原子杂化轨道数为(2+1)=3,C原子采取sp2杂化方式,
故答案为:sp2;
③C-S键长为181pm,C=S键长为155pm,C16S8中碳硫键键长为176pm,键长介于C-S与C=S之间,原因可能是:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质,
故答案为:分子中的C与S原子之间有π键或分子中的碳硫键具有一定程度的双键性质;
④分子之间存在范德华力,C16S8与H2微粒间的作用力是范德华力,故答案为:范德华力.
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