- 物质性质的研究
- 共799题
已知原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种元素中有2种为非金属元素，其原子序数均小于30。其中A、B、C、E的价电子层中均有2个未成对电子，A、B同族且可以形成原子个数比为1:1的化合物BA，属于原子晶体。回答下列问题：
（1）在地壳中A、B元素的含量的关系为 大于 （用元素符号回答）。
（2）AO2和BO2分别为A和B的最高价氧化物，两种氧化物中含有π键的物质的电子式
为 。从原子半径大小的角度分析，A或B与氧原子形成π键难易程度的差异 。
（3）C元素在元素周期表中的位置为 ，其最高化合价为 。C单质晶体的堆积方式为 ，每个晶胞中实际占有C原子的个数为 。
（4）D与E同族且不相邻，D存在D２＋和D３＋两种常见离子，它们与K＋及CN－能形成一种可溶性蓝色化合物，用作染料。它的结构单元如图所示，则在该晶体中ｎ（CN－）：ｎ（K＋）：ｎ（D３＋）：ｎ（D２＋）＝ ，该蓝色化合物可以由D３＋与Ｋ４〔Ｄ（ＣＮ）６〕制得，也可由D２＋与Ｋ３〔Ｄ（ＣＮ）６〕制得。请写出Ｋ４〔Ｄ（ＣＮ）６〕与Cl2反应生成Ｋ３〔Ｄ（ＣＮ）６〕的化学方程式 。
正确答案
（1）Si（1分）、C（1分）
（2）
（3）第4周期ⅣB族（1分）+4（1分）六方最密堆积（1分）2（2分）
（4）6:1:1:1（2分）2 K4[Fe(CN)6] + Cl2 ="=" 2KCl + 2 K3[Fe (CN)6] （2分）
试题分析：⑴A、B、C、E的价电子层中均有2个未成对电子，A、B同族且可以形成原子个数比为1:1的化合物BA，属于原子晶体。可以判断为SiC，在地壳中A、B元素的含量的关系为Si大于C。⑵二氧化硅中不存在π键，π键只存在于二氧化碳中。Si的原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p-p轨道肩并肩重叠程度较小，不易形成稳定的π键而C恰好相反。⑶C一定是金属，且原子序数比硅的要大，因此只能是第二十二号元素钛。位于周期表中的第4周期ⅣB族，失去最外层四个电子显正四价，钛单质的堆积方式为六方紧密堆积，每个晶胞中实际占有钛原子的个数为2。⑷依据均摊法，在该结构单元中，三价D离子与二价D离子的数目是一样的，都为
(13分) 下表为元素周期表的一部分，其中编号代表对应的元素。
请回答下列问题：
（1）写出元素⑦的基态原子排布式 ，元素⑧位于 区。
⑤元素原子的价层电子的轨道表示式为 ，
（2）若元素①③⑤形成的某化合物显酸性，经测定这三种元素的质量比为1：6：16，该化合物对氢气的相对密度为23，则其中所有杂化原子的杂化方式分别为 和 。
（3）元素④和⑥的第一电离能大小顺序是 > （用元素符号表示）。请写出由④和⑤两种元素形成的与N3-互为等电子体的离子的化学式 ，其VSEPR构型为 。
（4）在测定①和⑥形成的化合物的相对分子质量时，实验测得值一般高于理论值，其主要原因是 。
（5）④和⑧形成某种化合物的晶胞结构如右图所示（每个球均表示1个原子，其中④显-3价），则其化学式为 。
⑧的常见离子和④的最简单氢化物形成的配离子的名称为 ，
其水溶液颜色为 。
正确答案
（1）1s22s22p63s23p63d54s1（1分） ds （1分）
（2）sp2和 sp3（1分）
（3）F > N (2分)；NO2+（1分），直线形（1分）
（4）HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n （2分）
（5）Cu3 N （1分）；四氨合铜离子（1 分）, 或其它合理答案）；深蓝色(1分)
根据元素在周期表中的位置可知，①～⑧分别是H、Be、C、N、O、F、Cr、Cu。
（1）根据构造原理可知，Cr的基态原子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。区的名称来自于按照构造原理最后填入电子能极的轨道名称，所以根据构造原理可知，Cu位于ds。同样根据构造原理可知，氧原子的价层电子的轨道表示式为
（2）化合物对氢气的相对密度为23，则相对分子质量是46。又因为H、C、O三种元素的质量比为1：6：16，所以化学式为CH2O2，即是甲酸，结构简式为HCOOH。其中碳原子是sp2杂化，两个氧原子，一个是sp2杂化，另一个是sp3杂化。
（3）非金属性越强，第一电离能越大，所以F的第一电离能大于N的。价电子数和原子数分别都相等的是等电子体，所以有N和O形成的与N3-互为等电子体的离子的化学式为NO2+。其中氮原子含有的孤对电子对数是（5－1－2×2）÷2＝0，所以是直线型结构。
（4）由于HF分子间存在氢键，易形成缔合分子(HF)n，所以测得值偏高。
（5）根据晶胞结构可知，含有氮原子是8×1/8＝1，铜原子是12×1/4＝3，所以化学式为Cu3 N。铜离子和氨气通过配位键形成四氨合铜离子，溶液显深蓝色。
Q、W、X、Y、Z为5种短周期元素，且原子序数依次增大．W、X与Y同周期，Y与Z同主族．Q与W可以按照原子个数比4：1形成化合物甲，且甲分子中含有10个电子．Q与X形成化合物乙，乙可与Z的最高价氧化物的水化物按照物质的量之比2：1反应形成盐丙．
（1）甲的电子式是______．
（2）Q和Y形成的既含极性键又含非极性键的共价化合物的化学式是______．
（3）向少量丙溶液中加入浓Ba（OH）2溶液至过量并加热，反应的离子方程式是______．
正确答案
Q与W可以按照原子个数比4：1形成化合物甲，且甲分子中含有10个电子，应为CH4，则Q为H元素，W为C元素，Q与X形成化合物乙，则乙为氢化物，乙可与Z的最高价氧化物的水化物按照物质的量之比2：1反应形成盐丙，丙为铵盐，应为（NH4）2SO4，则X为N元素，Z为S元素，Y与Z同主族，Y为O元素，则
（1）甲为CH4，电子式为
，故答案为：
；
（2）Q为H元素，Y为O元素，形成的既含极性键又含非极性键的共价化合物为H2O2，故答案为：H2O2；
（3）丙为（NH4）2SO4，溶液中加入浓Ba（OH）2溶液至过量并加热，生成氨气和BaSO4，
反应的离子方程式是2NH4++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O，
故答案为：2NH4++SO42-+Ba2++2OH-=BaSO4↓+2NH3↑+2H2O；
（15分）【化学——选修3：物质结构与性质】
Ⅰ．顺铂是美国教授B Rosenberg等人于1969年发现的第一种具有抗癌活性的金属配合物，它的化学式为Pt（NH3）2Cl2。
（1）与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素分别是 ，这三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 ，电负性由小到大的顺序是 。
（2）与NH3互为等电子体的分子、离子有 、 （各举一例）。
（3）碳铂是1，1－环丁二羧酸二氨合铂（Ⅱ）的简称，是第二代铂族抗癌药物，其毒副作用低于顺铂。碳铂的结构如图：
碳铂分子中含有的作用力有 （填字母）。
E．金属键 F．
（4）碳铂中C原子的杂化方式有 。
（5）铂（Pt）单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如下图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示。
晶胞中铂（Pt）原子的配位数为 。若已知铂（Pt）的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为NA，Pt原子半径为b pm，则该晶胞的密度为
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数B比A多1，基态B原子中含有三个未成对电子，B元素在周期表中的位置为 ，A2+在基态时外围电子（价电子）占据的能层符号为 ，外围电子（价电子）排布式 。
正确答案
（15分）（1）C、O（1分） N>O>C（1分） C
（2）H3O+或CH
（3）ABCFG（2分）
（4）SP3和SP2（2分）
（5）12（1分） 
Ⅱ 第四周期Ⅷ族（1分） M（1分） 3d6（1分）
试题分析：（1）与氮元素处于同一周期且相邻的两种元素分别是C、O，第一电离能随核电荷数的增加而增大，但N原子的2p轨道为半充满状态，是稳定状态，所以第一电离能最大，因此这三种元素的第一电离能从大到小的顺序是N>O>C，电负性随核电荷数的增加而增大，所以这三种元素的电负性由小到大的顺序是C
（2）等电子体是指价电子和原子总数都相同的微粒，NH3是4原子、8个价电子的分子，所以与NH3互为等电子体的分子、离子有PH3、H3O+或CH3-
（3）根据碳铂分子的结构判断：碳碳之间是非极性共价键，碳氧单键是极性共价键，碳氧双键有
（4）C原子的杂化方式的判断依据C原子周围的单键数目。C原子周围是4个碳碳单键的杂化方式为SP3杂化，C原子周围有2个单键和1个双键的杂化方式是SP2，所以碳铂中C原子的杂化方式有SP3和SP2；
（5）配位数是指距原子距离最近且相等的原子数，在铂（Pt）的晶胞中，以面上的原子为标准，距离它最近的且距离相等的原子有12个，同层4个，上下各4个；根据“均摊法”顶点上的原子属于晶胞的1/8，面上的原子属于晶胞的1/2，所以该晶胞中Pt的原子数为8×1/8+6×1/2=4,4个Pt原子的半径等于晶胞的面对角线，设晶胞的棱长为apm，则
Ⅱ．原子序数小于36的元素A和B，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，则A、B一定是第四周期第VIII族元素，基态B原子中含有三个未成对电子，第VIII族元素中只有Co的原子中含有三个未成对电子，所以B是Co，则A是Fe，Fe失去2个电子后，价电子占据的能层是第三层M层，A2+在基态时外围电子（价电子）占据的能层符号为外围电子（价电子）排布式为3d6。
A、B、C、D、E、F是原子序数依次递增的前四周期元素。其中A与D同主族、C与E同主族，且E的原子序数是C的两倍；A分别与B和C均可形成10电子分子；B与C的最外层电子数之比2∶3；F原子的最外层电子数与A相同，其余各层均充满；常见化合物D2C2与水反应生成C的单质，其溶液可使酚酞试液变红。据此回答下列问题：
（1）F元素形成的高价基态离子的核外电子排布式为 ；C、D、E三元素原子均能形成简单离子，其离子半径大小顺序为 （用离子符号表示）；
（2）A与C形成的10电子分子中含的化学键类型为 （填σ键或π键），分子中心原子的轨道杂化类型为 ，其化合物晶体类型为 ；化合物A2C和A2E中，沸点较高的是 （填分子式）；
（3）向含1 mol A2E的水溶液中加入等物质的量的D2C2，有黄色沉淀生成，写出离子方程式 ：
（4）常温常压下，有23 g液态化合物B2A6C与足量的C的单质充分反应，生成BC2气体和A2C液体，同时放出683.5 kJ的热量，该反应的热化学方程式为： 。
正确答案
（1） 1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 S2-＞ O2-＞ Na+ （各2分）
（2）σ键 sp3 分子晶体 H2O （各1分）
（3） Na2O2 +H2S==2Na+ +2OH- +S↓（3分）
（4）C2H6O(1) + 3O2(g) = 2CO2(g) + 3H2O(1) ΔH =－1367.0 kJ·mol-1（3分）
试题分析：依题意可知：A为H，B为C，C为O，D为Na，E为S，F为Cu。O2-＞ Na+，氧离子与钠离子具有相同的核外电子排布，因为钠离子中的质子数比氧离子中的质子数多，所以吸引力强，半径就小。S2-＞ O2-氧和硫位于同一主族，从上到下，原子半径依次增大，那么相同电荷的阴离子的半径也是从上到下依次增大。向含1 mol A2E的水溶液中加入等物质的量的D2C2，有黄色沉淀生成，此黄色沉淀一定是硫单质。
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