- 物质性质的研究
- 共799题
A、X、Y、Z和W是原子序数依次增大的五种短周期元素.A和X可组成两种常温下为液态的化合物A2X、A2X2,X和Y也可组成两种常温下为固体的化合物Y2X、Y2X2,且Y2X、Y2X2的焰色反应均为黄色.在元素周期表中,A与Y同主族,X与Z相邻,Z与W相邻.请回答:
(1)A2X2的结构式______,Y2X2的电子式______.
(2)X、Z两种元素的氢化物中熔沸点较高的是______(填化学式,下同);Z、W两种元素的最高价氧化物对应的水化物中酸性较强的是______.
(3)W元素在周期表中的位置为______;实验室制备W单质的化学反应方程式为______;在上述反应中每生成1molW单质,转移的电子数目为______NA.
正确答案
A、X、Y、Z和W是原子序数依次增大的五种短周期元素.A和X可组成两种常温下为液态的化合物A2X、A2X2,应是H2O、H2O2,则A为H、X为O;X和Y也可组成两种常温下为固体的化合物Y2X、Y2X2,且Y2X、Y2X2的焰色反应均为黄色,含有Na元素,则Y为Aa;在元素周期表中,X与Z相邻,Z与W相邻,结合原子序数可知,Z、W处于第三周期,由位置关系可推知X、Z应同主族,故Z为S、W为Cl,
(1)A2X2为H2O2,分子中O原子之间形成1对共用电子对,O原子与H原子之间形成1对共用电子对,故其结构式为H-O-O-H,Y2X2为Na2O2,由钠离子与过氧根离子构成,过氧根离子中氧原子之间形成1对共用电子对,且氧原子满足8电子结构,其电子式为:,
故答案为:H-O-O-H;;
(2)X、Z两种元素的氢化物分别为H2O、H2S,H2S分子之间存在范德华力,H2O分子之间存在氢键,氢键比范德华力作用更强,故H2O的熔沸点较高;Z、W两种元素的最高价氧化物对应的水化物分别为:H2SO4,HClO4,非金属性Cl>S,故HClO4酸性较强,
故答案为:H2O;HClO4;
(3)W为Cl元素,在周期表中的位置为:第三周期ⅦA族;实验室通常用二氧化锰与浓盐酸在加热条件下制备氯气,反应化学反应方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,反应中氧化产物只有氯气,Cl元素化合价由-1价升高为0价,故在上述反应中每生成1mol氯气,转移的电子数目为2NA,
故答案为:第三周期ⅦA族;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;2.
X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素,X、Y、Z三种元素位于同一周期,其中基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,且XZ2与Y2Z互为等电子体。含U的化合物的焰色为紫色。试回答下列问题:
(1)U单质的原子堆积方式为 ,Y的简单氢化物分子式为 。
(2)X的一种氢化物的相对分子质量为28,其分子中σ键与π键的键数之比为________。
(3)化合物甲由Z、U两元素组成,其晶胞如图所示。
①甲的化学式为______________。
②下列有关该晶体的说法中正确的是________(选填选项字母)。
A.每个晶胞中含有14个U+ 和13个Z2-
B.晶体中每个U+ 周围距离U+ 最近的Z2- 有6个
C.该晶体属于离子晶体
③甲的密度为a g·cm-3,则晶胞的体积是________________cm3(只要求列出计算式,阿伏加德罗常数用NA表示)。
正确答案
(1)体心立方堆积 ; NH3; (2)5∶1;
(3)①KO2 ; ②BC ; ③(或
或
)
试题分析:X、Y、Z、U为原子序数依次增大的前四周期元素,基态Y原子的2p轨道处于半充满状态,则外围排布为2s22p3,因此Y为氮元素;X、Y、Z三种元素位于同一周期,且XZ2与Y2Z互为等电子体,因此符合条件的化合物只能是CO2与N2O,故X为碳元素、Z为氧元素;含U的化合物的焰色为紫色,则U为钾元素。
(1)U为钾元素,K单质的原子堆积方式为体心立方堆积;N元素的简单氢化物分子式为NH3。
(2)X为碳元素,一种氢化物的相对分子质量为28,则该氢化物为C2H4,分子中含有1个碳碳双键、4个C-H。碳碳双键含有1个σ键、1个π键,单键都为σ键,因此C2H4分子中σ键与π键的键数之比为5:1。
(3)化合物甲由Z、U两元素组成,其晶胞如图所示。
①由晶胞结构并依据均摊法可知,晶胞中K原子数目=8×+6×
=4。O原子数目=2×12×
+2=8,故K原子与O原子数目之比为4:8=1:2,所以甲的化学式为KO2。
②A、由①中计算可知,每个晶胞中含有4个K+和4O2-,故A错误;B、由晶胞结构可知,晶体中每个K+周围距离K+最近的O2-有6个(即上下、左右和前后个1个),故B正确;C、该晶体由K+和O2-构成,属于离子晶体,故C正确,答案选BC。
③晶胞含有4个钾离子,则晶胞的质量=g,因为甲的密度为a g•cm-3,所以晶胞的体积=
g÷ag•cm-3=
cm3。
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大.X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构,Z、W是常见金属,Z的氧化物可做耐火材料,W的简单离子是同周期中离子半径最小的,Q的p能级上有一个未成对电子.试回答下列问题:
(1)比较第一电离能:Z______W(填“>”、“<”或“=”,后同);电负性:X______Y.
(2)写出Q的价电子排布图______,YF3的结构式______.
(3)向硫酸铜溶液中逐滴滴入Y的氢化物的水溶液至过量,用离子方程式表示该过程出现的现象变化:______.
正确答案
短周期主族元素X、Y、Z、W、Q的原子序数依次增大.X原子核外最外层电子数是次外层的2倍,则X原子有2个电子层,最外层电子数为4,则X为碳元素;Z、W是常见金属,原子序数大于碳元素,常用第三周期,Z的氧化物可做耐火材料,W的简单离子是同周期中离子半径最小的,则W为Al元素、Z为Mg元素;Y的氟化物YF3分子中各原子均达到8电子稳定结构,Y为非金属性,则Y表现+3价,最外层电子数为8-3=5,处于ⅤA族,原子序数小于Mg元素,则Y为氮元素;Q处于第三周期,p能级上有一个未成对电子,外围电子排布为3s23p1或3s23p5,由于W为Al元素,则Q为Cl元素,
(1)Mg原子2s能级容纳2个电子,为全满稳定状态,能量较低,第一电离能比Al元素的高;
同周期自左而右电负性增大,故电负性C<N,
故答案为:>;<;
(2)Q为Cl元素,外围电子排布为3s23p5,价电子排布图为,NF3中氮原子越氟原子之间形成1对共用电子对,结构式为:
,
故答案为:;
;
(3)向硫酸铜溶液中逐滴滴入氨水溶液至过量,先生成氢氧化铜与硫酸铵,有蓝色沉淀生成,继续滴加过量的氨水,氢氧化铜与氨水反应生成四氨合铜络离子,蓝色沉淀消失,溶液呈深蓝色,反应离子方程式为:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;或Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O,
故答案为:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;或Cu(OH)2+4NH3•H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O.
C、N、O是中学化学常见的三种元素,请回答下列问题:
(1)写出基态O2-的核外电子排布式______________________________。
(2)C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_____________________________。
(3)光气()分子中含有______个
键,____个
键,其中C原子的杂化方式为_______。
(4)水的熔点比H2S的熔点高,其原因是________________。
(5)超硬材料氮化销的晶胞如图所示,则氮化铂的化学式为_______。
正确答案
(除注明外,每空1分,共8分)(1)1s22s22p6 (2)3;1;sp2
(4)H2O分子间形成氢键 (5)PtN2
试题分析:(1)O2-核外有10个电子,根据构造原理可知,其核外电子排布式为1s22s22p6。
(2)同周期第一电离能自左而右具有增大趋势,所以第一电离能O>C。由于氮元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,所以B、C、D三种元素的第一电离能数值由大到小的顺序为N<O<C。
(3)单键都是σ 键,双键是由一个σ 键和1个π键构成的。所以根据光气的结构式可知,光气分子中含有3σ键,一个π键,碳原子含有3个σ 键且不含孤电子对,所以其杂化方式为sp2。
(4)O、S属于同一主族元素,硫化氢的相对分子质量大于水,但水中含有氢键,导致水的熔点比H2S的熔点高。
(5)根据晶胞结构并依据均摊法可知,N原子个数=8个,Pt原子个数=8×+6×
=4个,所以其化学式为PtN2。
信息一:铬同镍、钴、铁等金属可以构成高温合金、电热合金、精密合金等,用于航空、宇航、电器及仪表等工业部门。
信息二:氯化铬酰(CrO2Cl2)是铬的一种化合物,常温下该化合物是暗红色液体,熔点为﹣96.5℃,沸点为117℃,能和丙酮(CH3COCH3)、四氯化碳、CS2等有机溶剂互溶。
(1)写出Fe(26号元素)原子的基态电子排布式为 。
(2)CH3COCH3分子中含有 个π键,含有 个δ键。
(3)固态氯化铬酰属于 晶体,丙酮中碳原子的杂化方式为 ,二硫化碳属于 (填极性”或“非极性”)分子。
(4)K[Cr(C2O4)2(H2O)2]也是铬的一种化合物,该化合物属于离子化合物,其中除含离子键、共价键外,还含有有 键。
(5)金属铬的晶胞如下图所示,一个晶胞中含有 个铬原子。
正确答案
(1)1s22s22p63s23p63d64s2或([Ar] d64s2)(2分)
(2)1 (2分);9 (2分)
(3)分子(1分); 甲基碳原子sp3、羰基碳原子sp2 (2分); 非极性(2分)
(4)配位(1分)
(5)2 (3分)
试题分析:(1)铁为26号元素,属于第四周期第VIII族,所以可以很简单地写出其基态电子排布式。(2)CH3COCH3分子羰基中含有1个π键,含有2个C—Cδ键、6个C—Hδ键、1个C—Oδ键。 (3)通过氯化铬酰常温下的熔沸点、溶解性可知属于分子晶体;丙酮中含有两种碳原子,甲基碳原子杂化方式与甲烷碳原子相同,羰基碳原子中(删去)与该原子相连的原子共面,故羰基碳原子杂化方式为sp2;丙酮、四氯化碳是非极性分子,二硫化碳也是非极性分子。(4)K[Cr(C2O4)2(H2O)2]是配位化合物,其中肯定含有配位键。(5)晶胞中显示的是9个原子,但8个位于晶胞顶点,每个顶点上的原子属于8个晶胞,故属于该晶胞的只有1/8;晶胞内的原子完全属于该晶胞,因此一个晶胞中含有2个铬原子。
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