高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題6 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 突破點21 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合題-人教高三化學(xué)試題
《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題6 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 突破點21 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合題-人教高三化學(xué)試題》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 第1部分 專題6 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 突破點21 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合題-人教高三化學(xué)試題(16頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題六 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 建知識網(wǎng)絡(luò) 明內(nèi)在聯(lián)系 突破點21 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合題 提煉1 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.基態(tài)原子的核外電子排布 (1)排布規(guī)律 能量最低原理 原子核外電子總是先占有能量最低的原子軌道 泡利不相容原理 每個原子軌道上最多只能容納2個自旋方向相反的電子 洪特規(guī)則 當(dāng)電子排布在同一能級的不同軌道時,基態(tài)原子中的電子總是優(yōu)先單獨占據(jù)一個軌道,而且自旋狀態(tài)相同 特別提醒 能量相同的原子軌道在全滿(p6、d10、f14)、半滿(p3、d5、f7)和全空(p0、d0、f0)狀態(tài)時,體系的能量最低。如24Cr的基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22
2、s22p63s23p63d54s1,而不是1s22s22p63s23p63d44s2。 (2)四種表示方法 表示方法 舉例 電子排布式 Cr:1s22s22p63s23p63d54s1 簡化表示式 Cu:[Ar]3d104s1 價電子排布式 Fe:3d64s2 電子排布圖(或 軌道表示式) 2.元素第一電離能和電負性的變化規(guī)律 同周期(從左到右) 同主族(自上而下) 第一電離能 增大趨勢(注意ⅡA、ⅤA的特殊性) 依次減小 電負性 依次增大 依次減小 特別提醒 同周期元素,ⅡA族(np0)和ⅤA族(ns2np3),因p軌道處于全空或半滿狀態(tài),比
3、較穩(wěn)定,所以其第一電離能大于同周期右側(cè)相鄰的ⅢA族、ⅥA族元素,如第一電離能Mg>Al,P>S。 提煉2 分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.共價鍵的分類 分類依據(jù) 類型 形成共價鍵的原子軌道重疊方式 σ鍵 “頭碰頭”重疊 π鍵 “肩并肩”重疊 形成共價鍵的電子對是否偏移 極性鍵 共用電子對發(fā)生偏移 非極性鍵 共用電子對不發(fā)生偏移 原子間共用電 子對的數(shù)目 單鍵 原子間有一對共用電子對 雙鍵 原子間有兩對共用電子對 三鍵 原子間有三對共用電子對 【特別提醒】 ①單鍵為σ鍵;雙鍵或三鍵,其中一個為σ鍵,其余為π鍵。 ②配位鍵為一種特殊的共價鍵,共用電子
4、由成鍵原子單方面提供。 ③s軌道形成的共價鍵全部是σ鍵;雜化軌道形成的共價鍵全部為σ鍵。 2.價層電子對互斥理論的兩大應(yīng)用 應(yīng)用Ⅰ:判斷分子空間構(gòu)型 (1)判斷思路:價層電子對數(shù)目→價層電子對空間構(gòu)型分子的空間構(gòu)型 (2)各種電子對的計算方法及其關(guān)系 價層電子對數(shù)=中心原子形成σ鍵電子對數(shù)+中心原子上的孤電子對數(shù) ①中心原子形成σ鍵電子對數(shù)=與中心原子結(jié)合的原子數(shù)目 ②中心原子上的孤電子對數(shù)=(a-xb) 其中a為中心原子價電子數(shù)(若為離子,則加上陰離子所帶的負電荷數(shù)或減去陽離子所帶的正電荷數(shù))。 x為與中心原子結(jié)合的原子數(shù)。 b為與中心原子結(jié)合的原子最多能接受的電子數(shù)。
5、 (3)常見的分子空間構(gòu)型與價層電子對空間構(gòu)型的關(guān)系 價層電 子對數(shù) σ鍵電 子對數(shù) 孤電子 對數(shù) 價層電子對 空間構(gòu)型 分子空 間構(gòu)型 實例 2 2 0 直線形 直線形 BeCl2 3 3 0 平面三角形 平面三角形 BF3 2 1 V形 SnBr2 4 4 0 正四面體形 正四面體形 CH4 3 1 三角錐形 NH3 2 2 V形 H2O 應(yīng)用Ⅱ:判斷雜化軌道類型 (1)判斷思路:價層電子對數(shù)目→雜化軌道數(shù)目→雜化類型 (2)相互關(guān)系 價層電子對數(shù) 雜化軌道數(shù) 雜化類型 2
6、2 sp 3 3 sp2 4 4 sp3 3.分子構(gòu)型與分子極性的關(guān)系 提煉3 晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1.晶體類型的判斷 (1)據(jù)各類晶體的概念判斷,即根據(jù)構(gòu)成晶體的粒子和粒子間的作用力類別進行判斷。如由分子通過分子間作用力(范德華力、氫鍵)形成的晶體屬于分子晶體;由原子通過共價鍵形成的晶體屬于原子晶體;由陰、陽離子通過離子鍵形成的晶體屬于離子晶體;由金屬陽離子和自由電子通過金屬鍵形成的晶體屬于金屬晶體。 (2)據(jù)各類晶體的特征性質(zhì)判斷,如低熔、沸點的晶體屬于分子晶體;熔、沸點較高,且在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的晶體屬于離子晶體;熔、沸點很高,不導(dǎo)電,不溶于一般溶劑的晶
7、體屬于原子晶體;能導(dǎo)電、傳熱、具有延展性的晶體屬于金屬晶體。 2.立方體(長方體)晶胞組成的計算方法 3.晶胞各物理量的計算 對于立方晶胞,可簡化成下面的公式進行各物理量的計算:a3×ρ×NA=n×M,a表示晶胞的棱長,ρ表示密度,NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,n表示1 mol晶胞中所含晶體的物質(zhì)的量,M表示晶體的摩爾質(zhì)量。 回訪1 (2016·全國乙卷)鍺(Ge)是典型的半導(dǎo)體元素,在電子、材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛?;卮鹣铝袉栴}: (1)基態(tài)Ge原子的核外電子排布式為[Ar]________________,有________個未成對電子。 (2)Ge與C是同族元素,C原子之間可
8、以形成雙鍵、三鍵,但Ge原子之間難以形成雙鍵或三鍵。從原子結(jié)構(gòu)角度分析,原因是_______________________ _______________________________________________________________。 (3)比較下列鍺鹵化物的熔點和沸點,分析其變化規(guī)律及原因 _________________________________________________________________ ______________________________________________________________。 GeCl4
9、GeBr4 GeI4 熔點/℃ -49.5 26 146 沸點/℃ 83.1 186 約400 (4)光催化還原CO2制備CH4反應(yīng)中,帶狀納米Zn2GeO4是該反應(yīng)的良好催化劑。Zn、Ge、O電負性由大至小的順序是________________。 (5)Ge單晶具有金剛石型結(jié)構(gòu),其中Ge原子的雜化方式為________,微粒之間存在的作用力是______________________________________________。 (6)晶胞有兩個基本要素: ①原子坐標參數(shù),表示晶胞內(nèi)部各原子的相對位置。下圖為Ge單晶的晶胞,其中原子坐標參數(shù)A為(0,0,0)
10、;B為(,0,);C為(,,0)。則D原子的坐標參數(shù)為________。 ②晶胞參數(shù),描述晶胞的大小和形狀。已知Ge單晶的晶胞參數(shù)a=565.76 pm,其密度為________g·cm-3(列出計算式即可)。 [解析] (1)鍺元素在周期表的第四周期、第ⅣA族,因此核外電子排布式為[Ar]3d104s24p2,p軌道上的2個電子是未成對電子。 (2)鍺雖然與碳為同族元素,但比碳多了兩個電子層,因此鍺的原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵。 (3)由鍺鹵化物的熔沸點由Cl到I呈增大的趨勢且它們的熔沸點較低,可判斷它們均為分子晶
11、體,而相同類型的分子晶體,其熔沸點取決于分子量的大小,因為分子量越大,分子間的作用力就越大,熔沸點就越高。 (4)Zn和Ge為同周期元素,Ge在Zn的右邊,因此Ge的電負性比Zn的強;O為活潑的非金屬元素,電負性強于Ge和Zn,因此三者電負性由大至小的順序為O、Ge、Zn。 (5)Ge單晶為金剛石型結(jié)構(gòu),金剛石中碳原子的雜化方式為sp3,因此Ge原子的雜化方式也為sp3。微粒之間存在的作用力為共價鍵。 (6)①根據(jù)題給圖示可知,D原子的坐標參數(shù)為(,,)。 ②每個晶胞中含有鍺原子8×1/8+6×1/2+4=8(個),每個晶胞的質(zhì)量為,晶胞的體積為(565.76×10-10cm)3,所以
12、晶胞的密度為。 [答案] (1)3d104s24p2 2 (2)Ge原子半徑大,原子間形成的σ單鍵較長,p-p軌道肩并肩重疊程度很小或幾乎不能重疊,難以形成π鍵 (3)GeCl4、GeBr4、GeI4的熔、沸點依次增高。原因是分子結(jié)構(gòu)相似,相對分子量依次增大,分子間相互作用力逐漸增強 (4)O>Ge>Zn (5)sp3 共價鍵 (6)① ②×107 回訪2 (2016·全國甲卷)東晉《華陽國志·南中志》卷四中已有關(guān)于白銅的記載,云南鎳白銅(銅鎳合金)聞名中外,曾主要用于造幣,亦可用于制作仿銀飾品?;卮鹣铝袉栴}: (1)鎳元素基態(tài)原子的電子排布式為________________
13、________________, 3d能級上的未成對電子數(shù)為________。 (2)硫酸鎳溶于氨水形成[Ni(NH3)6]SO4藍色溶液。 ①[Ni(NH3)6]SO4中陰離子的立體構(gòu)型是________。 ②在[Ni(NH3)6]2+中Ni2+與NH3之間形成的化學(xué)鍵稱為________,提供孤電子對的成鍵原子是________。 ③氨的沸點________(填“高于”或“低于”)膦(PH3),原因是______________; 氨是________分子(填“極性”或“非極性”),中心原子的軌道雜化類型為________。 (3)單質(zhì)銅及鎳都是由________鍵形成的晶
14、體;元素銅與鎳的第二電離能分別為:ICu=1 958 kJ·mol-1、INi=1 753 kJ·mol-1,ICu>INi的原因是_____________ ______________________________________________________________。 (4)某鎳白銅合金的立方晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。 ①晶胞中銅原子與鎳原子的數(shù)量比為________。 ②若合金的密度為d g·cm-3,晶胞參數(shù)a=______________ nm。 [解析] (1)Ni是28號元素,根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可知,其基態(tài)原子的核外電子排布式為1s22s22p63s23p
15、63d84s2。根據(jù)洪特規(guī)則可知,Ni原子3d能級上8個電子盡可能分占5個不同的軌道,其未成對電子數(shù)為2。 (2)①SO中,S原子的價層電子對數(shù)為=4,成鍵電子對數(shù)為4,故SO的立體構(gòu)型為正四面體。 ②[Ni(NH3)6]2+中,由于Ni2+具有空軌道,而NH3中N原子含有孤電子對,兩者可通過配位鍵形成配離子。 ③由于NH3分子間可形成氫鍵,故NH3的沸點高于PH3。NH3分子中,N原子形成3個σ鍵,且有1個孤電子對,N原子的軌道雜化類型為sp3,立體構(gòu)型為三角錐形。由于空間結(jié)構(gòu)不對稱,NH3屬于極性分子。 (3)Cu、Ni均屬于金屬晶體,它們均通過金屬鍵形成晶體。因Cu元素基態(tài)原子的
16、價層電子排布式為3d104s1,3d能級全充滿,較穩(wěn)定,失去第2個電子較難,因此ICu>INi。 (4)①由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知,Ni原子處于立方晶胞的頂點,Cu原子處于立方晶胞的面心,根據(jù)均攤法,每個晶胞中含有Cu原子的個數(shù)為6×=3,含有Ni原子的個數(shù)為8×=1,故晶胞中Cu原子與Ni原子的數(shù)量比為3∶1。 ②根據(jù)m=ρV可得,1 mol晶胞的質(zhì)量為(64×3+59)g=a3×d g·cm-3×NA,則a=cm=×107 nm。 [答案] (1)1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2 2 (2)①正四面體 ②配位鍵 N?、鄹哂凇H3分子間可形成氫鍵 極性 sp
17、3 (3)金屬 銅失去的是全充滿的3d10電子,鎳失去的是4s1電子 (4)①3∶1 ②×107 回訪3 (2016·全國丙卷)砷化鎵(GaAs)是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料,可用于制作微型激光器或太陽能電池的材料等。回答下列問題: 【導(dǎo)學(xué)號:14942081】 (1)寫出基態(tài)As原子的核外電子排布式______________________________。 (2)根據(jù)元素周期律,原子半徑Ga________As,第一電離能Ga________As。(填“大于”或“小于”) (3)AsCl3分子的立體構(gòu)型為________,其中As的雜化軌道類型為________。 (4)GaF3
18、的熔點高于1 000 ℃,GaCl3的熔點為77.9 ℃,其原因是 ______________________________________________________________。 (5)GaAs的熔點為1 238 ℃,密度為ρ g·cm-3,其晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示。該晶體的類型為________,Ga與As以________鍵鍵合。Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半徑分別為rGa pm和rAs pm,阿伏加德羅常數(shù)值為NA,則GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為________________。 [解析] (1)As元
19、素在周期表中處于第ⅤA族,位于P元素的下一周期,則基態(tài)As原子核外有33個電子,根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫出其核外電子排布式:1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3。(2)同周期主族元素的原子半徑隨原子序數(shù)的遞增而逐漸減小,Ga與As在周期表中同位于第四周期,Ga位于第ⅢA族,則原子半徑:Ga>As。Ga、As原子的價電子排布式分別為4s24p1、4s24p3,其中As原子的4p軌道處于半充滿的穩(wěn)定狀態(tài),其第一電離能較大,則第一電離能:Ga 20、且含有1對未成鍵的孤對電子,則As的雜化軌道類型為sp3雜化,AsCl3分子的立體構(gòu)型為三角錐形。
(4)GaF3的熔點高于1 000 ℃,GaCl3的熔點為77.9 ℃,其原因是GaF3是離子晶體,GaCl3是分子晶體,而離子晶體的熔點高于分子晶體。(5)GaAs的熔點為1 238 ℃,其熔點較高,據(jù)此推知GaAs為原子晶體,Ga與As原子之間以共價鍵鍵合。分析GaAs的晶胞結(jié)構(gòu),4個Ga原子處于晶胞體內(nèi),8個As原子處于晶胞的頂點、6個As原子處于晶胞的面心,結(jié)合“均攤法”計算可知,每個晶胞中含有4個Ga原子,含有As原子個數(shù)為8×1/8+6×1/2=4(個),Ga和As的原子半徑分別為 21、rGa pm=rGa×10-10 cm,rAs pm=rAs×10-10 cm,則原子的總體積為V原子=4×π×[(rGa×10-10 cm)3+(rAs×10-10 cm)3]=×10-30(r+r)cm3。又知Ga和As的摩爾質(zhì)量分別為MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,晶胞的密度為ρ g·cm-3,則晶胞的體積為V晶胞=4(MGa+MAs)/ρNA cm3,故GaAs晶胞中原子的體積占晶胞體積的百分率為×100%=×100%=×100%。
[答案] (1)1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3 (2)大于 小于 (3)三角錐形 sp 22、3 (4)GaF3為離子晶體,GaCl3為分子晶體 (5)原子晶體 共價
×100%
[題型分析] 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合型題是近幾年全國卷的選考題之一,一般為第37題,分值為15分。該題主要考查:(1)原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì):基態(tài)原子核外電子排布、第一電離能和電負性遞變規(guī)律等;(2)分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì):共價鍵類型的判斷、原子軌道雜化類型、分子構(gòu)型判斷等;(3)晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì):晶體類型的判斷、晶體熔沸點高低的比較、氫鍵對溶解性的影響、晶體密度和晶體參數(shù)的計算、晶體空間利用率的計算等。
[典型例題] A、B、C、D為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大。BA3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,A、B、C原子的電 23、子數(shù)之和等于25,DC晶體中D+的3d能級上已充滿電子。
請回答下列問題:
(1)這四種元素中,第一電離能最大的是________(填元素符號);D的基態(tài)原子的核外電子排布式為________________________________________________
____________________。
(2)在BA3、AC中,沸點較高的是________________(填化學(xué)式),原因是________________。DA的晶體類型是________。
(3)BA4C晶體中含有離子鍵、極性鍵和________,在該晶體中B原子價層電子對數(shù)為________(填數(shù)字) 24、。
(4)化合物BC3的立體構(gòu)型為________________,中心原子的軌道雜化類型為________。BC3溶于水,其水溶液具有漂白性。工業(yè)上,以石墨為電極,電解BA4C和AC溶液可以制得BC3,寫出該電池總反應(yīng)的化學(xué)方程式:
______________________________________________________________。
(5)B、D形成晶體的晶胞如圖所示(灰球表示D元素原子)。
已知緊鄰的白球與灰球之間的距離為a cm。
①該晶胞的化學(xué)式為______________________________________________。
② 25、B元素原子的配位數(shù)為________。
③該晶胞的密度為________g·cm-3。(NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值)
【解題指導(dǎo)】 解答本題時可先推斷相關(guān)元素,然后根據(jù)題設(shè)問題并聯(lián)系教材知識分析、整合和遷移,解決新問題。審題時抓住“前四周期”、“原子序數(shù)依次增大”等信息。
[解析] BA3能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,說明B為N,A為H。C元素原子的電子數(shù)為25-1-7=17,C的原子序數(shù)為17,故C為Cl;又因為DC晶體中D+的3d能級上已充滿電子,說明D的原子序數(shù)為29,故D為Cu。
(1)四種元素中,第一電離能最大的是N,不是Cl,因為基態(tài)氮原子的2p能級上達到半充滿結(jié)構(gòu),N的第一 26、電離能大于O的,而Cl的第一電離能小于O的,故N的第一電離能大于Cl的。
(2)NH3分子間存在氫鍵,故NH3的沸點高于HCl的。氫化亞銅晶體屬于離子晶體。
(3)NH4Cl晶體中存在離子鍵、極性鍵和配位鍵,氮原子的價層電子對數(shù)為=4。
(4)NCl3的中心原子是N原子,其中N的價層電子對數(shù)為4,成鍵電子對數(shù)為3,孤電子對數(shù)為1,故NCl3的立體構(gòu)型為三角錐形,中心原子的雜化軌道類型為sp3。電解氯化銨溶液和鹽酸可生成三氯化氮和氫氣。
(5)①觀察晶胞圖示知,12個銅原子位于棱上、8個氮原子位于頂點,1個晶胞中含氮原子個數(shù)為8×=1;含銅原子個數(shù)為12×=3,故氮化銅的化學(xué)式為Cu 27、3N。
②頂點上1個氮原子周圍緊密相鄰的銅原子有3個,設(shè)想由8個立方體構(gòu)成大立方體,可知氮原子上下、前后、左右共有6個銅原子緊密相鄰,即氮的配位數(shù)為6。
③ρ= g·cm-3= g·cm-3。
[答案] (1)N 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1 (2)NH3 分子間存在氫鍵 離子晶體 (3)配位鍵 4
(4)三角錐形 sp3 NH4Cl+2HClNCl3+3H2↑
(5)①Cu3N ②6?、?
1.在書寫基態(tài)原子核外電子排布時,區(qū)別電子排布式、價層電子排布式(或外圍電子排布式)和電子排布圖。
2.在計算晶體密度時,要注意單位換算。例如,1 28、m=100 cm=1×109 nm=1×1012 pm。
3.配位鍵屬于共價鍵。
4.分析物質(zhì)性質(zhì)時,容易混淆物質(zhì)揮發(fā)性和穩(wěn)定性,前者與分子間作用力有關(guān),后者與分子中化學(xué)鍵強弱有關(guān)。氫鍵包括分子間氫鍵和分子內(nèi)氫鍵。
[針對訓(xùn)練]
1.(2016·河南六市聯(lián)考)現(xiàn)有前四周期元素A、B、C、D、E,原子序數(shù)依次增大。A的基態(tài)原子核外電子占據(jù)3個能級,最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍?;鶓B(tài)B原子與A同周期,p能級達到半充滿,C原子電子層數(shù)與最外層電子數(shù)相等,B和E同主族,基態(tài)D原子的價層電子排布通式為ns2np1。
請回答下列問題:
(1)基態(tài)E原子的價電子排布式為________。
(2 29、)上述5種元素中,電負性最大的元素是________,1 mol AB-中含有π鍵的數(shù)目是________。
(3)BO的空間構(gòu)型為________,寫出它的一種等電子體:________。
(白球為B,黑球為D)
(4)B、C可組成一種新型無機非金屬材料CB,具有耐高溫,耐磨性能。它的晶體類型為________,其晶胞與金剛石晶胞相似,已知晶胞邊長為a pm,則該晶胞的密度為________(用含a、NA的代數(shù)式表示)g/cm3。
(5)D、B可組成第三代半導(dǎo)體材料,其晶胞如圖所示,它的化學(xué)式為________。
[解析] 根據(jù)提供信息,可以推斷A為C,B為N,C為Al,D為G 30、a,E為As。(1)基態(tài)As原子的價電子排布式為4s24p3。(2)根據(jù)電負性大的元素位于元素周期表右上方,則5種元素中,電負性最大的為N,CN-的電子式為[:C??N:]-,C和N之間為三鍵,而1個三鍵中含有1個σ鍵,2個π鍵,則1 mol CN-含有2 mol π鍵。(3)NO中N無孤電子對,空間構(gòu)型為平面三角形;NO與CO互為等電子體。
(4)AlN具有耐高溫、耐磨性能,則為原子晶體,AlN晶胞與金剛石晶胞相似,則一個AlN晶胞中含4個Al、4個N,故晶胞的密度為= g·cm-3。(5)N的個數(shù)為6×+4=6,Ga的個數(shù)為12×+2×+3=6,故該晶體的化學(xué)式為GaN。
[答案] ( 31、1)4s24p3
(2)N 2NA
(3)平面三角形 CO
(4)原子晶體
(5)GaN
2.(2016·遼南協(xié)作校聯(lián)考)A、B、C、D、E、F均為前四周期元素且原子序數(shù)依次增大,A是宇宙中最豐富的元素。B的基態(tài)原子中占據(jù)啞鈴形原子軌道的電子數(shù)為1,C原子核外成對電子數(shù)比未成對電子數(shù)多1,前四周期元素中D的電負性只比氟元素小,E是第三周期中原子半徑最小的元素,F(xiàn)位于ds區(qū)且原子的最外層電子數(shù)與A的相同。請回答下列問題:
(1)F晶體中原子堆積模型為________________,二價F離子的電子排布式為________________。
(2)B、C、D基態(tài)原子第一電離能由 32、大到小的順序為________________。
(3)CE3中C原子的雜化軌道類型為________,C的氣態(tài)氫化物分子的空間構(gòu)型為________,將其水溶液滴入F的氫氧化物懸濁液中,反應(yīng)的離子方程式為__________________________________________________________________
______________________________________________________________。
(4)已知F和E的電負性分別為1.9和3.0,則F與E形成的化合物屬于________(填“離子”或“共價”)化合物。
(5 33、)立方BC的結(jié)構(gòu)和硬度都與金剛石相似,晶胞邊長為361.5 pm,立方BC的密度是________________________________________________(只要求列算式)。
[解析] 根據(jù)題給信息推斷A、B、C、D、E、F依次為H、B、N、O、Cl、Cu。(1)金屬銅、銀、金均為面心立方最密堆積;銅原子失去最外層的一個電子和次外層的一個電子,得到銅離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9。(2)因N原子的2p軌道處于半充滿狀態(tài),相對較穩(wěn)定,第一電離能大于后面的O,所以B、N、O第一電離能由大到小的順序為N>O>B。(3)NCl3的中心原子N的價層電子對數(shù) 34、為4,為sp3雜化;NH3空間構(gòu)型為三角錐形;NH3和氫氧化銅懸濁液反應(yīng)的離子方程式為Cu(OH)2+4NH3===[Cu(NH3)4]2++2OH-。(4)二者電負性之差為3.0-1.9=1.10<1.7,屬于共價化合物。(5)BN結(jié)構(gòu)與金剛石相似,晶胞中含有8個原子,即4個B原子,4個N原子,則晶胞中含有4個BN。晶胞質(zhì)量為,則密度為。
[答案] (1)面心立方最密堆積 1s22s22p63s23p63d9
(2)N>O>B
(3)sp3雜化 三角錐形 4NH3+Cu(OH)2===[Cu(NH3)4]2++2OH-
(4)共價
(5)
3.(2016·甘肅第一次診斷)E、G、 35、M、Q、T是五種原子序數(shù)依次增大的前四周期元素。E、G、M是位于p區(qū)的同一周期的元素,M的價層電子排布為nsnnp2n,E與M原子核外的未成對電子數(shù)相等;QM2與GM具有相等的價電子總數(shù);T為過渡元素,其原子核外沒有未成對電子。請回答下列問題:
【導(dǎo)學(xué)號:14942082】
(1)T元素原子的價電子排布式是__________________________________。
(2)E、G、M三種元素的第一電離能由大到小的順序為________(用元素符號表示),其原因為_______________________________________________________
_ 36、_____________________________________________________________。
(3)E、G、M的最簡單氫化物中,鍵角由大到小的順序為________________(用分子式表示),其中G的最簡單氫化物的分子立體構(gòu)型名稱為________,M的最簡單氫化物的分子中中心原子的雜化類型為________。M和Q的最簡單氫化物的沸點大小順序為________________(寫化學(xué)式)。
(4)EM、GM+、G2互為等電子體,EM的結(jié)構(gòu)式為(若有配位鍵,請用“→”表示)________。E、M電負性相差1.0,由此可以判斷EM應(yīng)該為極性較強的分子, 37、但實際上EM分子的極性極弱,請解釋其原因:______________________ _______________________________________________________________。
(5)TQ在熒光體、光導(dǎo)體材料、涂料、顏料等行業(yè)中應(yīng)用廣泛。立方TQ晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶體的密度為ρ g·cm-3。如果TQ的摩爾質(zhì)量為M g·mol-1,阿伏加德羅常數(shù)為NA mol-1,則a、b之間的距離為________cm。
[解析] E為C元素,G為N元素,M為O元素,Q為S元素,T為Zn元素。(1)鋅為30號元素,基態(tài)鋅原子的電子排布式為1s22s22p63 38、s23p63d104s2,價電子排布式為3d104s2。(3)甲烷為正四面體形,氨氣為三角錐形,水為V形,水分子中氧原子采取sp3雜化;由于H2O、H2S都為分子晶體,沸點與相對分子質(zhì)量有關(guān),相對分子質(zhì)量越大,沸點越高,但是由于水分子間存在氫鍵,所以H2O的沸點高于H2S。(5)該晶胞中共含有4個ZnS,所以其晶胞的邊長為 cm,Zn2+與S2-的距離為晶胞邊長的。
[答案] (1)3d104s2
(2)N>O>C 同周期從左至右隨原子序數(shù)遞增,元素第一電離能依次增大,但N原子的價電子排布為2s22p3,屬于半充滿狀態(tài),較穩(wěn)定,導(dǎo)致氮元素第一電離能大于氧元素
(3)CH4>NH3>H2O 三角錐形 sp3 H2O>H2S
(4)CO 從電負性分析,CO中的共用電子對偏向氧原子,但分子中形成配位鍵的電子對是由氧原子單方面提供的,抵消了共用電子對偏向O而產(chǎn)生的極性
(5)
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