分析 A、B、C、D、E、F、G為前四周期元素.A、B最外層電子排布可表示為asa、bsbbpb(a≠b),B的最外層電子排布bsbbpb中p軌道有電子,則s軌道一定排滿,即b=2,所以B的最外層電子排布2s22p2,則B為C元素;s軌道最多排兩個電子,已知a≠b,則a=1,所以A的最外層電子排布為1s1,即A為H元素;C元素對應(yīng)單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì),則C為N元素;D的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,最外層電子數(shù)不超過8,原子只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,故D為O元素;E與D同主族,且位于D的下一周期,則E為S元素;F與E同周期,且是本周期中電負(fù)性最大的元素,則F位于第三周期第VIIA族,F(xiàn)為Cl元素;基態(tài)G原子核外電子填充在7個能級,且價層電子均為單電子,原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,則G為Cr元素.
(1)同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能呈增大趨勢,電子排布為全滿或半滿狀態(tài)時,原子較穩(wěn)定,元素的第一電離能較大;
(2)SO3分子中S的孤電子對數(shù)=$\frac{1}{2}$×(6-2×3)=0,價層電子對數(shù)為3+0=3,S原子雜化軌道數(shù)目為3;
(3)孤對電子之間排斥作用大于孤對電子與成鍵電子層之間的排斥作用,孤對電子與成鍵電子的排斥力比成鍵電子之間排斥力大,結(jié)合微粒空間構(gòu)型判斷;
(4)NH3分子為三角錐形,鍵角為107°,NH4+離子為正四面體,鍵角為109°28′,N原子價層電子對數(shù)均為4;
(5)原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的微;榈入娮芋w,與SCN-互為等電子體的分子為CO2等,等電子體微粒的結(jié)構(gòu)相似,SCN-中各原子的連接順序為S-C-N,S與C形成一對共用電子對,C與N形成三對共用電子對,SCN-得到的一個電子給了S;
(6)Cr的電子排布式為電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,化合物[Cr(NH3)6]Cl3的中心離子的配位數(shù)為6;
(7)①每個碳原子為3個六元環(huán)共用,每個碳碳鍵為2個六元環(huán)共用,利用均攤法計算;
②根據(jù)均攤法計算晶胞中C原子數(shù)目,C-C鍵長為b pm,則上、下底面為菱形,上底面棱長為a cm×$\frac{\sqrt{3}}{2}$×2=$\sqrt{3}$a cm,石墨的層間距為h cm,則晶胞高為2h cm,計算晶胞質(zhì)量,根據(jù)ρ=$\frac{m}{V}$計算晶胞密度.
解答 解:A、B、C、D、E、F、G為前四周期元素.A、B最外層電子排布可表示為asa、bsbbpb(a≠b),B的最外層電子排布bsbbpb中p軌道有電子,則s軌道一定排滿,即b=2,所以B的最外層電子排布2s22p2,則B為C元素;s軌道最多排兩個電子,已知a≠b,則a=1,所以A的最外層電子排布為1s1,即A為H元素;C元素對應(yīng)單質(zhì)是空氣中含量最多的物質(zhì),則C為N元素;D的最外層電子數(shù)是內(nèi)層電子數(shù)的3倍,最外層電子數(shù)不超過8,原子只能有2個電子層,最外層電子數(shù)為6,故D為O元素;E與D同主族,且位于D的下一周期,則E為S元素;F與E同周期,且是本周期中電負(fù)性最大的元素,則F位于第三周期第VIIA族,F(xiàn)為Cl元素;基態(tài)G原子核外電子填充在7個能級,且價層電子均為單電子,原子核外電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,則G為Cr元素.
(1)同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能呈增大趨勢,N元素原子2p能級為半滿狀態(tài)時,原子較穩(wěn)定,元素的第一電離能大于同周期相鄰元素的,所以元素C、N、O的第一電離能由大到小的順序為N>O>C;
故答案為:N>O>C;
(2)SO3分子中S的孤電子對數(shù)=$\frac{1}{2}$×(6-2×3)=0,價層電子對數(shù)為3+0=3,則空間構(gòu)型為平面三角形,的空間構(gòu)型為平面三角形,中心原子的雜化方式為sp2;
故答案為:平面三角形;sp2;
(3)①CH4為正四面體,②SO3為平面正三角形,鍵角為120°,③H2O為V形,④NH3為三角錐形,水分子中含有2對孤對電子,氨氣電子中含有1對孤對電子,孤對電子之間排斥作用大于孤對電子與成鍵電子層之間的排斥作用,所以鍵角由大到小排列的順序是②>①>④>③;
故答案為:②>①>④>③;
(4)NH3分子為三角錐形,鍵角為107°,NH4+離子為正四面體,鍵角為109°28′,N原子價層電子對數(shù)均為4,均為sp3雜化,核外電子數(shù)均為10,則這個過程中發(fā)生改變的是微粒的空間構(gòu)型和A-C-A的鍵角;
故答案為:ac;
(5)原子總數(shù)、價電子總數(shù)相同的微粒互為等電子體,與SCN-互為等電子體的分子為CS2或CO2,SCN-中各原子的連接順序為S-C-N,S與C形成一對共用電子對,C與N形成三對共用電子對,SCN-得到的一個電子給了S,故SCN-的電子式;
故答案為:CS2或CO2;;
(6)Cr的電子排布式為電子排布式為1s22s22p63s23p63d54s1,其價層電子排布式為3d54s1;化合物[Cr(NH3)6]Cl3的中心離子的配位數(shù)為6;
故答案為:3d54s1;6;
(7)①每個六元環(huán)含有C原子個數(shù)是6×$\frac{1}{3}$=2,每個C-C被兩個環(huán)共用,則每個環(huán)中含有C-C鍵數(shù)目為6×$\frac{1}{2}$=3,所以C原子數(shù)、C-C鍵數(shù)、六元環(huán)數(shù)之比為2:3:1;
故答案為:2:3:1;
②根據(jù)均攤法,晶胞中C原子數(shù)目=1+8×$\frac{1}{8}$+4×$\frac{1}{4}$+2×$\frac{1}{2}$=4,晶胞質(zhì)量為$\frac{4×12}{{N}_{A}}$g,C-C鍵長為a cm,則上、下底面為菱形,上底面棱長為a cm×$\frac{\sqrt{3}}{2}$×2=$\sqrt{3}$a cm,石墨的層間距為h cm,則晶胞高為2h cm,則晶胞密度為$\frac{4×12}{{N}_{A}}$g÷{[2×$\frac{1}{2}$×$\sqrt{3}$a×$\sqrt{3}$a×sin60°cm]×2h cm}=$\frac{16\sqrt{3}}{3h{a}^{2}{N}_{A}}$ g.cm-3,
故答案為:$\frac{16\sqrt{3}}{3h{a}^{2}{N}_{A}}$.
點評 本題是對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的考查,涉及核外電子排布、電離能、空間構(gòu)型與雜化方式判斷、價層電子對互斥理論、等電子體、配合物、晶胞計算等,注意對基礎(chǔ)知識的理解掌握,(7)為易錯點、難點,需要學(xué)生具備一定的空間想象與數(shù)學(xué)計算能力,難度較大.
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 堿性溶液中:Rb+、Cs+、CH3COO-、Br- | B. | 飽和溴水中 I-、NO3-、Na+、SO32- | ||
C. | D+、Cl-、NO3-、SiO32- | D. | Ag+、Fe3+、Br-、SO42- |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
共價鍵 | H2分子 | N2分子 | NH3分子 |
鍵能(KJ•mo1-1) | 436 | 945 | 391 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | 硝酸銨、氰化鈉、電石和金屬鈉均屬于電解質(zhì) | |
B. | CN-中C元素顯+2價,N元素顯-3價,則非金屬性N>C | |
C. | 氰化鈉是一種重要的化工原料,也是劇毒危險品,皮膚傷口接觸、吸入、吞食微量可中毒死亡 | |
D. | 電石屬于;分械挠鰸褚兹脊腆w,需貼上右圖標(biāo)志,其著火時不能用水滅火 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題
A. | a、b、c 對應(yīng)的混合液中,水的電離程度由大到小的順序的是a>b>c | |
B. | c點混合液中c(Na+)>c(CH3COO-) | |
C. | 加入NaOH過程中,$\frac{c(N{a}^{+})×c(O{H}^{-})}{c(C{H}_{3}CO{O}^{-})}$減小 | |
D. | 若忽略體積變化,則25℃時CH3COOH的電離平衡常數(shù) K=$\frac{0.2}{w-0.2}$×10-7 mol•L-1 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題
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