- 物质性质的研究
- 共799题
(12分) 工业上以氯化钾和钛白厂的副产品硫酸亚铁为原料可得到硫酸钾、过二硫酸钠和铁红颜料等产品，该方法原料的综合利用率较高。
（1）基态钛原子的核外电子排布式为 。
（2）TiCl4在常温下呈液态，而FeCl3可用升华法提纯，则两种氯化物均属于 晶体。
（3）SO42—和 S2O82—（过二硫酸根）结构中，硫原子均位于由氧原子组成的四面体的中心，且所有原子的最外层电子均满足8电子结构。下列说法正确的是 。
A．SO42—中存在σ键和π键且与PO43—离子互为等电子体
B．S2O82—中存在非极性键且有强氧化性
C．S2O82—比SO42—稳定且两者的氧元素的化合价相同
（4）KCl与MgO的晶体结构跟NaCl的晶体结构相似，则KCl与MgO两者中熔点高的是 ，原因是 。
（5）硫与氯可形成化合物SCl2，则该分子中硫原子的杂化方式为 ，分子的空间构型为 。
（6）在一定条件下铁形成的晶体的基本结构单元如下图1和图2所示，则图1和图2的结构中铁原子的配位数之比为 。
正确答案
（1）[Ar]3d24s2 （2）分子 （3）B
（4）MgO；均为离子晶体，而Mg2+与O2-半径和小于K+与Cl-半径和且MgO中阴阳离子所带电荷均比KCl中阴阳所带电荷多，故MgO晶格比KCl大，熔点高。
（5）sp3、V型（折线型） （6）2:3
（1）根据构造原理可知，基态钛原子的核外电子排布式为[Ar]3d24s2。
（2）根据两种物质的物理性质可知，其熔沸点都比较低，所以形成的晶体是分子晶体。
（3）价电子数和原子数分别都相等的是等电子体，S和P的价电子不相等，二者不能互为等电子体，A不正确；过二硫酸根中存在过氧链，所以氧元素的价态是不同的，所以C不正确，所以正确的答案选B。
（4）KCl与MgO形成的晶体都是离子晶体。形成离子晶体的离子半径越小，离子的电荷数越多，晶体的熔沸点就越高。而Mg2+与O2-半径和小于K+与Cl-半径和且MgO中阴阳离子所带电荷均比KCl中阴阳所带电荷多，故MgO晶格比KCl大，熔点高，所以氧化镁的熔点高于氯化钾的熔点。
（5）化合物SCl2中中心原子含有的孤对电子对数是（6－1×1）÷2＝2，所以该分子是V型，S原子的杂化方式是sp3杂化。
（6）图1中铁原子配位数是8，而图2中铁原子配位数是12，所以二者的配位数之比是2︰3。
五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大，A和C同族，B和D 同族，C离子和B离子具有相同的电子层结构．A和B、D、E均能形成共价型化合物．A和B形成的化合物在水中呈碱性，C和E形成的化合物在水中呈中性．回答下列问题：
（1）五种元素中，原子半径最大的是______，非金属性最强的是______（填元素符号）；
（2）由A和B、D、E所形成的共价型化合物中，热稳定性最差的是______（用化学式表示）；
（3）A和E形成的化合物与A和B形成的化合物反应，产物的化学式为______，其中存在的化学键类型为______；
（4）D最高价氧化物的水化物的化学式为______；
（5）单质D在充足的单质E中燃烧，反应的化学方程式为______；D在不充足的E中燃烧，生成的主要产物的化学式为______；
（6）单质E与水反应的离子方程式为______．
正确答案
五种短周期元素A、B、C、D、E的原子序数依次增大．A和B形成的共价化合物在水中呈碱性，该化合物为NH3，则A为氢元素、B为氮元素；A和C同族，C的原子序数大于氮元素，故C为Na元素；B和D 同族，则D为磷元素；C和E形成的化合物在水中呈中性，则E为Cl元素，
（1）同周期自左而右原子半径增大，同主族自上而下原子半径增大，故Na元素的原子半径最大；
最高价含氧酸的酸性越强，中心元素的非金属性越强，高氯酸是最强的含氧酸，故Cl非金属性最强；
故答案为：Na；Cl；
（2）由A和B、D、E所形成的共价型化合物分别为NH3、PH3、HCl，非金属性越强氢化物越稳定，故热稳定性最差的是 PH3，
故答案为：PH3；
（3）A和E形成的化合物HCl，A和B形成的化合物NH3，二者反应生成NH4Cl，NH4Cl晶体中含有：离子键、共价键，
故答案为：NH4Cl；离子键、共价键；
（4）P元素的最高价氧化物的水化物的化学式为H3PO4，
故答案为：H3PO4；
（5）P在充足的氯气中燃烧生成五氯化磷，反应的化学方程式为2P+5Cl2
故答案为：2P+5Cl2
（6）氯气与水反应生成盐酸与次氯酸，反应离子方程式为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，
故答案为：Cl2+H2O=H++Cl-+HClO．
在一定条件下，RO3n-和氟气可发生如下反应：RO3n-+F2+2OH-═RO4-+2F-+H2O，已知R为短周期元素，则可知在RO3n-中，元素R的化合价是______；元素R在周期表中的位置是______；列举由元素R形成单质的两种用途：______，______．
正确答案
在反应RO3n-+F2+2OH-═RO4-+2F-+H2O中，从离子方程式电荷守恒的角度可知，n=1，则在中RO3-，R的化合价为+5价，
从产物RO4-可以看出，R的最高化合价为+7价，应为VIIA族元素，由短周期中F无正价，则R应为Cl元素，位于第三周期、
VIIA族，可用来制备盐酸和漂白粉等．
故答案为：+5；三周期、VIIA；制备漂白粉；制备盐酸．
卤素化学丰富多彩，能形成卤化物、卤素互化物、多卤化物等多种类型的化合物。
(1)卤素互化物如IBr ICl等与卤素单质结构相似、性质相近。Cl2、IBr、ICl沸点由髙到低的顺序为
_____，I和Cl相比，电负性较大的是_____。
(2)基态溴原子的电子排布式为_____，碘原子价电子的电子排布图为_____。
(3)I3+属于多卤素阳离子,根据VSEPR模型推测I3+的空间构型为______，中心I原子的杂化轨道类型为
__________。
(4)请推测①HClO4、②HIO4、③H5IO6[可写成(HO)5IO]三种物质的酸性由强到弱的顺序为_______(填序号)。
(5) 离子化合物RbICl2存在复合阴离子，且晶体结构与NaCl相似，晶胞边长为685.5pm( pm=10-12m), RbICl2晶胞中含有______个氯原子，RbICl2晶体的密度是_____g•cm3(只要求列箅式，不必计算出数值。阿伏伽德罗常数为NA)。
正确答案
（15分 ）（1）IBr＞ICl＞Cl2（2分）Cl（1分）
（2）[Ar]3d104s24p5（2分） 
（4）①②③（2分）（5） 8（2分） 
试题分析：（1）卤素单质形成的晶体均是分子晶体，分子间作用力越大，沸点越高。则Cl2、IBr、ICl沸点由髙到低的顺序为IBr＞ICl＞Cl2；非金属性越强，电负性越大，则I和Cl相比，电负性较大的是Cl。
（2）溴元素的原子序数是35，所以根据构造原理和能量最低原理可知，基态溴原子的电子排布式为[Ar]3d104s24p5；I的原子序数是53，则碘原子价电子的电子排布图为
（3）因为I3+可看成II2+，所以根据价层电子对互斥理论可知，I3+中中心原子含有的孤对电子对数＝（7－1－2×1）÷2＝2，所以其空间构型为V形，其中I原子的杂化轨道类型是sp3杂化。
（4）由于非金属性Cl＞Br＞I，非金属性越强，则对应的最高价氧化物的酸性越强，则①的酸性最强。在②③中都是碘元素的含氧酸，非羟基氧个数越多，酸性越强，则酸性为②＞③，故三种物质的酸性由强到弱的顺序为①②③。
（5）离子化合物RbICl2存在复合阴离子，且晶体结构与NaCl相似，所以晶体中阴离子数目为8×
（18分）U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素。Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色。Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体。
请回答下列问题：
（1）V的单质分子的结构式为_______________；XW的电子式为____________；
Y元素在周期表中的位置是___________ __。
（2）U元素形成的同素异形体的晶体类型可能是（填序号） 。
①原子晶体 ②离子晶体 ③分子晶体 ④金属晶体
（3）U、V、W形成的10电子氢化物中，U、V的氢化物沸点较低的是（写化学式）____________；V、W的氢化物分子结合H＋能力较强的是（写化学式）______________；U的氢化物的标准燃烧热为-890.31kJ·mol-1，请写出其燃烧的热化学方程式：
（4）YW2气体通人BaCl2和HNO3的混合溶液，生成白色沉淀和无色气体VW，有关反应的离子方程式为__________________________________________，由此可知VW和YW2还原性较强的是（写化学式）______________________________。
正确答案
（3）CH4； NH3， CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－890.31KJ·mol-1。
（4）3SO2+3Ba2+ +2H2O +2NO3- =3BaSO4↓+2NO↑ + 4H+， SO2。
Y的单质在W2中燃烧的产物可使品红溶液褪色，所以Y是S，W是O元素；Z和W元素形成的化合物Z3W4具有磁性，因此Z是Fe。U的单质在W2中燃烧可生成UW和UW2两种气体。X的单质是一种金属，该金属在UW2中剧烈燃烧生成黑、白两种固体，因此U是碳，X是镁。营业务U、V、W、X、Y、Z是原子序数依次增大的六种常见元素，所以V是氮元素。
（1）氮气中含有氮氮三键，所以气结构式是N≡N；XW是氧化镁，氧化镁是含有离子键的离子化合物，电子式为
（2）在碳元素形成的单质中金刚石是原子晶体，而C60是分子晶体，不存在离子晶体和金属晶体，答案选①③。
（3）U、V、W形成的10电子氢化物是甲烷、氨气和水。由于水分子间存在氢键，所以水的沸点最高，较低是甲烷和氨气。燃烧热是在一定条件下，1mol可燃物完全燃烧生成稳定的氧化物时所放出的热量，所以热化学方程式是CH4(g) +2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=－890.31KJ·mol-1。
（4）由于硝酸具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，而还原产物是NO，反应的离子方程式是3SO2+3Ba2+ +2H2O +2NO3- =3BaSO4↓+2NO↑ + 4H+。在氧化还原反应中还原剂的还原性强于还原产物的，所以还原性较强的是SO2。
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