- 物质性质的研究
- 共799题
ⅤA族的氮、磷、砷（As）、锑（Sb）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅤA族元素的化合物在科研和生产中有许多重要用途。请回答下列问题：
（1）N、P、As原子的第一电离能由大到小的顺序为____________（用元素符号表示）。
（2）As原子核外M层电子的排布式为________________________________________________________________________。
（3）叠氮化钠（NaN3）用于汽车安全气囊中氮气的发生剂，写出与N3-互为等电子体的分子的化学式________（任写一种即可）。
（4）白磷（P4）的结构如图所示，P原子的轨道杂化方式是________。
（5）NO可以与许多金属离子形成配合物，例如[ Co（NO2）6]3－，它可以用来检验K＋，其反应如下：3K＋＋[Co（NO2）6]3－=K3[Co（NO2）6]↓（亮黄色）。
①NO的立体构型是________。
②在K3[Co（NO2）6]中，中心离子的配位数为________。
（6）天然氨基酸的命名常用俗名（根据来源与性质），例如，最初从蚕丝中得到的氨基酸叫丝氨酸（HOCH2CHCOOHNH2）。判断丝氨酸是否存在手性异构体？________（填“是”或“否”）。
（7）砷化镓为第三代半导体，以其为材料制造的灯泡寿命长，耗能少。已知立方砷化镓晶胞的结构如图所示，其晶胞边长为c pm，则密度为________g·cm－3（用含c的式子表示，设NA为阿伏加德罗常数的值），a位置As原子与b位置As原子之间的距离为________pm（用含c的式子表示）。
正确答案
（1）N>P>As
（2）3s23p63d10
（3）CO2或CS2或N2O（任写一种，写成SiO2等原子晶体形式不正确）
（4）sp3
（5）①V形或角形或折线形
②6
（6）是
（7）
（1）同一主族元素的原子半径越大，越易失去电子，电离能越小。（3）等电子体指原子总数相等，价电子总数相等的粒子。（4）白磷分子中每个P原子有一个孤电子对，形成了3个σ键，故采取sp3杂化。（5）NO2-中氮原子的孤电子对数为
以下是元素周期表的一部分，回答下列有关问题：
（1）写出⑥的元素符号：______，⑧的离子结构示意图______，②的单质的电子式______，①的氢化物结构式______．
（2）在这些元素中，最不活泼的元素是______（用元素符号作答）．
（3）在这些元素的最高价氧化物对应的水化物中，酸性最强的是______；（用化学式作答，下同）碱性最强的是______；呈两性的氢氧化物的是______．
（4）在这些元素中，原子半径最大的是______（用元素符号作答）．
（5）这些元素中形成的碱性最强的碱与呈两性的氢氧化物恰好反应的离子方程式是______．
正确答案
由元素在周期表中的位置可知，①为N，②为F，③为Na，④为Mg，⑤为Al，⑥为Si，⑦为S，⑧为Cl，⑨为Ar，⑩为K，（11）为Ca，（12）为Br，
（1）⑥为硅，元素符号为Si，Cl的质子数为17，容易得到1个电子变为离子，离子结构示意图为
，F2的电子式为
，氨气的结构式为
，
故答案为：Si；
；
；
；
（2）上述元素中只有Ar原子的最外层电子数为8，性质不活泼，故答案为：Ar；
（3）上述元素中Cl的非金属性最强，则最高价氧化物对应的水化物的酸性最强，该酸为HClO4，K的金属性最强，则KOH的碱性最强，Al（OH）3为两性氢氧化物，
故答案为：HClO4；KOH；Al（OH）3；
（4）电子层越多，半径越大，同一周期，从左到右半径在减小，则K的原子半径最大，故答案为：K；
（5）KOH为碱性最强的碱，Al（OH）3为两性氢氧化物，恰好反应的离子方程式为Al（OH）3+OH -=AlO2 -+2H2O，故答案为：Al（OH）3+OH -=AlO2 -+2H2O．
元素周期表是学习化学的重要工具．下表为8种元素在周期表中的位置．
（1）下图所示的模型表示的分子中，可由A、D形成的是______（填选项序号）．
（2）比较M、R元素的非金属性：______＞______（填元素符号）．
（3）Q元素在周期表中的位置是第______周期______族，其原子结构示意图为______．
（4）Na在R的单质气体中燃烧产物的电子式为______，Na在F单质中燃烧的产物是______（填化学式）．
（5）上述元素的最高价氧化物的水化物中，碱性最强的是______（填化学式），其与Q的单质反应的离子方程式是______．
（6）比较Na、G、Q 3种元素的金属性：Na＞______＞______（填元素符号），能证明其金属性强弱的实验依据是______．
正确答案
根据元素所在周期表中的位置可知A为H元素，D为C元素，F为O元素，G为Mg元素，Q为Al元素，M为S元素，R为Cl元素，N为K元素，
（1）A为H元素，D为C元素，二者形成的化合物为烃，题中a为C2H4，b为NH3，c为CH4，d为C6H6，
故答案为：acd；
（2）M为S元素，R为Cl元素，同周期元素从左到右元素的非金属性逐渐增强，则非金属性：Cl＞S，
故答案为：Cl；S；
（3）Q为Al元素，原子核外有3个电子层，最外层电子数为3，原子结构示意图为
，位于周期表第三周期ⅢA族，
故答案为：三；ⅢA；
；
（4）Na在Cl2中燃烧生成NaCl，为离子化合物，电子式为
，Na在O2中燃烧生成Na2O2，
故答案为：
；Na2O2；
（5）金属性最强的元素为第四周期ⅠA族元素K，对应最高价氧化物的水化物KOH的碱性最强，与Al反应的离子方程式为
2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑，
故答案为：KOH；2Al+2OH-+2H2O=2AlO-2+3H2↑；
（6）金属性强弱，可根据金属单质与水或酸反应的剧烈程度判断，同周期元素从左到右元素的金属性逐渐减弱，则金属性：Na＞Mg＞Al，
故答案为：Mg；Al；比较与水或与酸反应置换出氢气的难易程度（或比较最高价氧化物对应的水化物的碱性强弱）．
卤族元素的单质和化合物很多，请利用所学物质结构与性质的相关知识回答下列问题：
（1）卤族元素位于周期表的 区；氟原子的电子排布图为 溴原子的价电子排布式为 ．
（2）在不太稀的溶液中，氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的。使氢氟酸分子缔合的作用力是
（3）已知高碘酸有两种形式，化学式分别为H5IO6
（4）碘在水中的溶解度虽然小，但在碘化钾溶液中溶解度却明显增大。这是由于溶液中发生下列反应 I-+ I2 =I3-与KI3类似的，还有CsICl2等。已知CsICl2不稳定，受热易分解，倾向于生成晶格能更大的物质，则它按下列 式发生。
A．CsICl2=CsCl+ICl B．CsICl2 ="CsI" +Cl2
（5）ClO2-的空间构型为 型，中心氯原子的杂化轨道类型为 ，写出一个ClO2-的等电子体 。
（6）如图为碘晶体晶胞结构。有关说法中正确的是 。
A．碘分子的排列有2种不同的取向
B．用均摊法可知平均每个晶胞中有4个碘原子
C．碘晶体为无限延伸的空间结构，是原子晶体
D．碘晶体中的碘原子间存在非极性键和范德华力
（7）已知CaF2晶体(见图)的密度为ρg/cm3．NA为阿伏加德罗常数，相邻的两个Ca2+核间距为a cm，则CaF2的摩尔质量可以表示为 。
正确答案
（1）P 
（4）A
（5）角（或V型），sp3杂化，Cl2O、OF2、BrO2-等；（6）A 、D；（7）
试题分析：（1）卤族元素原子的最外层有7个电子，在周期表中位于第ⅦA。即位于周期表的p区。9号元素氟原子的电子排布图为
在电解炼铝过程中加入冰晶石（用“A”代替），可起到降低Al2O3熔点的作用。冰晶石的生产原理为2Al（OH）3＋12HF＋3Na2CO3=2A＋3CO2↑＋9H2O。根据题意完成下列填空：
（1）冰晶石的化学式为________，含有离子键、________等化学键。
（2）生成物中含有10个电子的分子是________（写分子式），该分子的空间构型为________，中心原子的杂化方式为________。
（3）反应物中电负性最大的元素为________（填元素符号），写出其原子最外层的电子排布图：________。
（4）Al单质的晶体中原子的堆积方式如图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示。
若已知Al的原子半径为d，NA代表阿伏加德罗常数，Al的相对原子质量为M，则一个晶胞中Al原子的数目为________；Al晶体的密度为________（用字母表示）。
正确答案
（1）Na3AlF6 配位键
（2）H2O V形 sp3
（3）F
（4）4
（1）冰晶石的化学式为Na3AlF6，Na＋与AlF63-之间为离子键，而AlF63-是以配位键形成的。（2）生成物中10电子分子是H2O，氧原子采取sp3杂化，由于氧原子含有两对孤电子对，故分子结构为V形。（3）F是电负性最大的元素，其最外层电子排布图为
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