- 物质性质的研究
- 共799题
在5-氨基四唑()中加入金属Ga,得到的盐是一种新型气体发生剂,常用于汽车安全气囊。
(1)基态Ga原子的电子排布式可表示为 ;
(2)5-氨基四唑中所含元素的电负性由大到小的顺序为 ,其中N原子的杂化类型为 ;在1 mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为 。
(3)叠氮酸钠(NaN3)是传统安全气囊中使用的气体发生剂。
①叠氮酸钠(NaN3)中含有叠氮酸根离子(N3-),根据等电子体原理N3-的空间构型为 。
②以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料,可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如图)顶点的氮原子,这种碳氮化钛化合物的化学式为 。
正确答案
(1) [Ar]3d104s24p1 (2)N>C>H sp2、sp3 9NA(3)①直线形 ②Ti4CN3
试题分析:⑴Ga原子序数为31,电子排布式为[Ar]3d104s24p1。⑵同周期元素从左向右,电负性增大,电负性N>C>H。与H不相连的N杂化类型为sp2,与H相连的N杂化类型为sp3。单键全是键,双键中有1个
键和1个
键。⑶①N3-与CO2互为等电子体,CO2为直线形,所以N3-亦为直线形。②晶胞中Ti个数为
,N原子个数为
,用碳原子取代氮化钛晶胞顶点的氮原子后C原子位于顶点,个数为1,则N原子数为3,所以晶胞化学式为Ti4CN3。
键和
键 离子空间构型 晶胞的计算
有x、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素,部分信息如下表所示:
请回答下列问题:
(1)R在元素周期表中的位置是______.
(2)根据表中数据推测,Y的原子半径的最小范围是______.
(3)Z、M、Q的简单离子的离子半径的大小顺序为______ (用元素符号表示).
(4)Y与R相比,非金属性较强的是______ (用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是______ (选填字母序号).
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX.
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(5)X、M、Z三种元素组成的化合物中含有的化学键为______;写出R的单质与上述化合物的水溶液反应的离子方程式:______.
正确答案
X、Y、Z、M、R、Q六种短周期主族元素,X阳离子核外无电子,则X为氢元素;Y有-4、+4价,处于ⅣA族,是无机非金属材料的主角,则Y为Si元素;R有+7、-1价,处于ⅦA族,R为Cl元素;M有-2价,处于ⅥA族,原子半径小于Cl原子,则M为氧元素;Q次外层电子数是最外层电子数的4倍,Q有3个电子层,最外层电子数为2,则Q为Mg元素;Z在六种元素中原子半径最大,则Z为Na元素,
(1)R为Cl元素,原子核外有3个电子层,最外层电子数为7,处于周期表中第三周期ⅦA族,故答案为:第三周期ⅦA族;
(2)同周期自左而右原子半径减小,Si的原子半径介于Mg以Cl原子半径之间,故Si的原子半径的最小范围是 大于0.099nm,小于0.160nm,
故答案为:大于0.099nm,小于0.160nm;
(3)O2、Na+、Mg2+电子层结构相同,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径的大小顺序为O2>Na+>Mg2+,
故答案为:O2>Na+>Mg2+;
(4)同周期自左而右非金属性增强,故非金属性Cl>Si,
a.物质的聚集状态属于物理性质,不能说明非金属性强弱,故a错误;
b.氢化物越稳定,中心元素的非金属性越强,稳定性HCl>SiH4,说明非金属性Cl>Si,故b正确;
c.Si与Cl形成的化合物中Si呈正价,说明Cl吸引电子的能力强,Cl元素的非金属性更强,故c正确;
故答案为:Cl;bc;
(5)X、M、Z三种元素组成的化合物是NaOH,含有离子键、共价键;氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水,反应离子方程式为Cl2+2OH=Cl-+ClO-+H2O,
故答案为:离子键、共价键;Cl2+2OH=Cl-+ClO-+H2O.
铁、钴、镍为第四周期第Ⅷ族元素,它们的性质非常相似,也称为铁系元素。
(1)铁、钴、镍都是很好的配位化合物形成体。
①在过量氨水中易转化为
。写出
的价层电子排布图____。
中
的配位数为____:NH3分子的中心原子杂化方式为____。
H2O分子的立体构型为__________。
②铁、镍易与一氧化碳作用形成羰基配合物,如:等。CO与N2属于等电子体,则CO分子中
键和
键数目比为____,写出与CO互为等电子体的一种阴离子的离子符号____。
(2)+2价和+3价是Fe、Co、Ni等元素常见化合价。NiO、FeO的晶体结构类型均与氯化钠的相同,Ni2+和Fe2+的离子半径分别为69 pm和78 pm,则熔点NiO____FeO(选填“<”“>”“=”); 某种天然Nio晶体存在如图所示缺陷:一个Niz+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果晶体仍呈屯中性。某氧化镍样品组成为O.该晶体中Ni3+与Ni2+的离子数之比为____。
正确答案
(1)① (2分) 6 (1分) sp3 (2分) V形 (2分)
② 1:2 (2分) CN- (2分) (合理答案给分)
(2) > (2分) 6:91 (2分)
试题分析:(1)①铁、钴、镍三个元素的最外层都有两个电子,仅次外层d电子分别为6、7、8;可以根据分子的空间构型或键角来判断中心原子轨道的杂化方式:sp: 直线形 180° sp2: 平面三角形 120° sp3: 正四面体 109.5°②原子的最外层达到8电子时是比较稳定的,对于CO来说,碳原子最外层是4个电子,氧原子最外层是6个电子,要形成稳定的结构,碳和氧共用两对电子,氧原子再提供一对电子作为配位键,这样双方都达到了8电子的稳定结构,即CO中有一个σ键二个π键(2)离子半径越小,熔点越高,故熔点NiO>FeO。设Ni2+:x,Ni3+:y 则x+y=0.97据化合价:2x+3y=2解之得:y="0.06" ; x=0.91
x:y=91:6.
现有1——20号元素A、B、C、D所对应的物质的性质或微粒结构如下表:
(1)元素A的原子最外层共有______种不同运动状态的电子,有___种能量不同的电子。B的
离子与D的离子相互组合形成的干燥剂的化学式是_________。
(2)元素C与氢元素形成带一个单位正电荷的离子,写出该微粒的电子式(用元素符号表示)
_________________
(3)元素A与元素D相比,非金属性较强的是_____(用元素符号表示),下列表述中能证明
这一事实的是_______
A.常温下A的单质和D的单质状态不同
B.A的氢化物比D的氢化物稳定
C.一定条件下D能从A的氢化物水溶液中置换出A单质
D.HD的酸性比HA酸性强
(4)C的氢化物固态时属于______晶体,该氢化物与A的最高价氧化物水化物反应的化学方程式是__________________________________________________。
正确答案
(本题共8分,每空1分)
(1)6,2,CaCl2
(2)
(3)Cl,C
(4)分子,2NH3+H2SO4→(NH4)2SO4
试题分析:M层上有2对成对电子可推出A原子3P轨道分布了4个电子,为S;根据C的氢化物水溶液呈碱性可知C为N;1—20号元素元素最高正价是+7价只有Cl,所以D为Cl元素;B的离子与D的离子具有相同电子层结构,且可以相互组合形成干燥剂,可推出D为Ca元素。
(1)S原子最外层为6个电子,既有6种电子运动状态,分布在3S、3P轨道上,有2种能量不同的电子,Cl‾与Ca2+形成的干燥剂为CaCl2。
(2)N元素与氢元素形成带一个单位正电荷的离子为NH4+。
(3)根据元素周期律和元素周期表,Cl的非金属性大于S;一定条件下Cl2能从H2S水溶液中置换出S单质,说明Cl原子的得电子能力大于S原子,Cl元素的非金属性大于S元素。
(4)C的氢化物为NH3,固态时属于分子晶体,A的最高价氧化物水化物为H2SO4,二者反应生成(NH4)2SO4。
1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念.电负性(用X表示)也是元素的一种重要性质,若 x 越大,其原子吸引电子的能力越强,在所形成的分子中成为带负电荷的一方.下面是某些短周期元素的 x 值:
⑴通过分析 x 值变化规律,确定N、Mg的 x 值范围:
<x (N)< , <x (Mg)< .
⑵某有机化合物结构中含S-N键,其共用电子对偏向 (写原子名称).
⑶经验规律告诉我们:当成键的两原子相应元素的 x 差值△x>1.7时,一般为离子键,当△ x<1.7时,一般为共价键.试推断AlBr3中化学键类型是 .
⑷预测周期表中,x 值最小的元素位于 周期 族.(放射性元素除外)
正确答案
(每空1分,共8分)(1)2.55 3.44 0.93 1.57
(2) 氮 (3)共价键 (4) 6,IA
试题分析:(1)非金属性越强,电负性越大。则根据表中数据可知,氮元素的电负性应该对于碳元素和P元素的电负性,但小于氧元素的电负性,即2.55<x (N)<3.44;镁元素的电负性对于钠元素的电负性而小于铝元素和Be元素的电负性,即0.93<x (Mg)<1.57。
(2)N所以的电负性强于S元素的电负性,所以如果某有机化合物结构中含S-N键,则其共用电子对偏向氮元素。
(3)溴元素的电负性小于氯原子的电负性,而氯元素的电负性是3.16。由于3.16-1.61<1.7,所以该化合物形成的化学键是共价键。
(4)金属性越强,电负性越小。金属性最强的是第六周期第IA族的Cs元素。
点评:该题是中等难度的试题,试题基础性强,侧重能力的培养和晶体方法的指导。该题难易适中,贴近高考,有利于培养学生的逻辑推理能力和发散思维能力,也有利于培养学生的自学能力和知识的迁移能力。
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