- 物质性质的研究
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(1)已知拆开1mol H-H键、1mol I-I键、1mol H-I键分别需要吸收的能量为436kJ、151kJ、299kJ.则由氢气和碘单质反应生成1mol HI需要 (填“放出”或“吸收”) kJ的热量.氢气、碘单质和碘化氢三种分子最稳定的是 .
(2)下列五种物质中①Ne ②H2O ③NH3 ④KOH ⑤Na2O,只存在共价键的是 ,只存在离子键的是 ,既存在共价键又存在离子键的是 ,不存在化学键的是 .(填写序号)
(3)按要求填空:
①推测Si、N 间氢化物的稳定性; > (填化学式)
②C: 周期 族;
③3416S2-微粒中的质子数是 ,中子数是 ,核外电子数是 .
(4)对于反应2S02+02
2SO3(g),当其他条件不变时,只改变一个反应条件,将生成的S03的反应速率的变化填入下表空格内(填“增大”、“减小”或“不变”).
正确答案
(1)由氢气和碘单质反应生成1mol HI,则需断裂0.5molH-H和0.5molI-I键,
吸收的能量为:0.5×436kJ+0.5×151kJ=293.5kJ,
生成1mol HI分出的能量为:299kJ,
所以该反应放热,放出的能量为:299kJ-293.5kJ=5.5kJ,三种物质中键能最大的是H2,则最稳定的是H2,
故答案为:放出;5.5;H2;
(2)共价键是有非金属原子之间通过共用电子对形成的化学键,离子键是离子之间的静电作用,存在离子化合物中,
①Ne为单原子分子,不存在化学键; ②H2O、③NH3为共价化合物,只存在共价键,
④KOH 为离子化合物,既含有离子键,又含有共价键,⑤Na2O为离子化合物,只含有离子键,
故答案为:②③;⑤;④;①;
(3)①N元素的非金属性大于Si元素,非金属性越强,对应的氢化物越稳定,
故答案为:NH3,SiH4;
②C的原子序数为6,核外有2个电子层,最外层电子数为4,位于周期表第二周期第IVA族,故答案为:二,IVA;
③3416S2-微粒中,质子数为16,中子数为34-16=18,电子数为16+2=18,
故答案为:16,18,18;
(4)在可逆反应中,增大压强、升高温度,增大反应物的浓度以及使用催化剂都能增大反应速率,反之,反应速率减小,
故答案为:
某元素的某种原子,其氯化物(MCl2)11.1g配成溶液后,需用1mol/L的AgNO3溶液200mL,才能把氯离子完全沉淀下来.已知该原子中有20个中子.
(1)计算M的质量数并写出该原子组成符号.
(2)指出M元素在周期表中的位置(周期、族)
正确答案
(1)n(AgNO3)=0.2L×1mol/L=0.2mol,
根据反应Ag++Cl-=AgCl↓可知,n(Cl-)=n(Ag+)=0.2mol,
则n(MCl2)=×n(Cl-)=0.1mol,
M(MCl2)==111,
所以M的质量数为111-2×35.5=40,该原子中有20个中子,则质子数为40-20=20,为Ca元素,原子组成符号为2040Ca,
答:M的质量数为40,原子组成符号为2040Ca.
(2)Ca元素的原子序数为20,原子核外有4个电子层,最外层电子数为2,位于周期表第四周期,第ⅡA族,
答:M元素在周期表中的位置是第四周期,第ⅡA族.
四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增.其中A、B、C三种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子.且未成对电子个数分别是2、3、2;D与C 可以形成D2C和D2C2两种化合物。回答下列问题:
(1)已知A元素与氢元素形成的某种气态化合物在标准状况下的密度为1.161g/L,则在该化合物的分子中A原子的杂化方式为 。
(2)A、B、C二种元素的第一电离能由小到大的顺序为 (填元素符号)。
(3)+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2,依次还有I3、I4、I5……,推测D元素的电离能第一次突增应出现在第___电离能。
(4)AC2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图所示。该晶体的类型属于______________晶体.该晶体中A原子轨道的杂化类型为 。
(5)C和C形成原子个数比为1:3的常见离子.推测这两种微粒的空间构型为 。
(6)C和D形成的一种离子化合物D2C的晶胞结构如图所示.该晶体中阳离子的配位数为 。距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。
已知该晶胞的密度为ρg·cm-3,阿伏加德罗常数为NA.则晶胞边长a= cm(用含ρ、NA的代数式表示)。
正确答案
(1)sp (2)C
试题分析:短周期元素A、B、C三种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子.且未成对电子个数分别是2、3、2;则A的电子排布式为1s22s22p2,A为C元素;B的电子排布式为1s22s22p3.B为N元素;C的电子排布式为1s22s22p4.C为O元素。原子序数比O大的短周期元素D与O可以形成D2C和D2C2两种化合物,则D为Na。这两种氧化物分别为Na2O和Na2O2。(1)该C、H两元素形成的化合物的相对分子质量为:M=22.4L/mol×1.161g/L=26,所以该烃为乙炔,分子式为C2H2. 在该化合物的分子中C原子形成了2个δ键,2个Π键。即C的杂化方式为sp杂化。(2)一般情况下,同一周期的元素,原子核外的电子数越多,电离能越大。但当原子核外的电子处于全充满、半充满或全空时,能量较低。是稳定的状态。因此A、B、C这三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C.
(15分)已知:A、B、C、D、E、F六种元素核电荷数依次增大,属周期表中前四周期的元素。其中A原子核外有三个未成对电子;化合物B2E的晶体为离子晶体,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素是地壳中含量最高的金属元素;D单质的熔点在同周期元素形成的单质中最高;F能形成红色(或砖红色)的F2O和黑色的FO两种氧化物。
回答下列问题:
(1)F的原子的M层电子排布式为 。
(2)B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号表示)
(3)A的简单氢化物分子极易溶于水,其主要原因是 .
(4)E的最高价氧化物分子的空间构型是 。其中心原子的杂化方式为 。
(5)F的高价离子与A的简单氢化物形成的配离子,配位数为 。
(6)A、F形成某种化合物的晶胞结构如图所示,则其化学式为 ;(黑色球表示F原子),已知紧邻的白球与黑球之间的距离为a cm, 该晶胞的密度为 g/cm3。
正确答案
(1)3s23p63d10 (2)Na<Al<Si (3)氨分子与水分子之间存在氢键
(4)平面正三角形 SP2 (5) 4 (6)Cu3N 103∕(4a3NA)
试题分析:根据题意可推知:A是N;B是Na;C是Al;D是Si;E是S;F是Cu。(1)Cu的原子的M层电子排布式为3s23p63d10;(2)一般情况下同一周期的元素,原子序数越大,元素的第一电离能就越大,所以Na、Al、Si的第一电离能由小到大的顺序为Na<Al<Si;(3)A的简单氢化物分子NH3极易溶于水是因为氨分子与水分子都是极性分子,根据相似相溶原理氨气容易在水中溶解,而且在氨分子与水之间存在氢键。也增加了分子之间的相互作用力。(4)S的最高价氧化物分子SO3的空间构型是平面正三角形;其中心原子S原子的杂化方式为SP2 。(5)Cu2+与NH3能够结合形成络离子[Cu(NH3)4]2+.配位数为4.(6)在一个晶胞中含有的N原子数是:8×1/8=1;含有的Cu原子的个数是12×1/4=3.因此其化学式为Cu3N;由于紧邻的白球与黑球之间的距离为a cm,则晶胞的边长是2acm。在一个晶胞中含有一个Cu3N。所以该晶胞的密度为。
化学中的某些元素是与生命活动密不可分的元素。请回答下列问题:
(1)NH4NO3是一种重要的化学肥料,其中N原子的杂化方式分别是________,NO3—的空间构型为____________。
(2)A、B、C三元素的原子序数依次增大,它们原子的最外层电子排布均为4s1。
①B元素基态原子电子排布式为___________________________________________。
②A元素单质的晶体堆积模型为________(填字母),其空间利用率为__________。
③氢元素与C元素可形成一种红色化合物,其晶体结构单元如下图。则该化合物的化学式为__________(小白球表示H,小黑球表示C)。
(3)已知氮化硼(BN)的一种晶体结构与金刚石相似,则B—N—B之间的夹角是________,氮化硼的密度为3.52 g·cm-3,则B—N键的键长是________pm(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为NA)。
正确答案
(1)sp3、sp2杂化 平面三角形
(2)①1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
②b 68%
③CuH
(3)109°28′
(1)NH4+为正四面体结构,所以N原子的杂化方式为sp3,NO3—中含有3对价层电子对,其离子构型为平面三角形,N原子采取sp2杂化。
(2)A、B、C的价电子构型分别为4s1、3d54s1、3d104s1,所以A为K,B为Cr,C为Cu。K为体心立方堆积,Cu为面心立方最密堆积,体心立方堆积的空间利用率为68%,而面心立方最密堆积的空间利用率为74%。
③H()∶6×
+1+3=6
Cu()∶12×
+2×
+3=6
其化学式为CuH。
(3)BN的基本结构单元为正四面体,所以B—N—B之间的夹角为109°28′。一个金刚石晶胞中含有C原子数为8×+6×
+4=8个,所以一个BN晶胞中含有4个B原子,4个N原子,设晶胞的棱长为a cm,则B—N的键长为
(为体对角线的
)。
a3·3.52×NA=4×25
a=
所以其键长为 pm。
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