7.A、B、C、D、E、F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、C、D是位于P區(qū)的同一周期的元素,B與D原子核外的未成對(duì)電子數(shù)相等;ED2與CD2-為等電子體;F為過渡金屬元素,其原子核外沒有未成對(duì)電子.請(qǐng)回答下列問題:
(1)與F同區(qū)、同周期的元素是Cu(填元素符號(hào)),其原子的外圍電子排布式是3d104s1
(2)元素B、C、D的第一電離能由大到小的順序是N>O>C(用元素符號(hào)表示).
(3)B、C、D的最簡單氫化物中,鍵角由大到小的順序是CH4>NH3>H2O(用分子式表示),ED2的分子立體構(gòu)型名稱是V形.
(4)BD與C2互為等電子體,BD的結(jié)構(gòu)式為(若有配位鍵,請(qǐng)用“→”表示)
(5)CA3分子可以與A+離子結(jié)合成CA4+離子,這個(gè)過程中發(fā)生改變的是ac(填序號(hào)).
a.微粒的空間構(gòu)型   b.C原子的雜化類型   c.A-C-A的鍵角   d.微粒的電子數(shù)
(6)FE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FE晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶體的密度為ρ g•cm-3.如果FE的摩爾質(zhì)量為M g•mol-1,阿伏加德羅常數(shù)為NAmol-1,則a、b之間的距離為$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm.

分析 A、B、C、D、E、F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(gè)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;B、C、D是位于P區(qū)的同一周期的元素,B與D原子核外的未成對(duì)電子數(shù)相等,則D為O元素;ED2與CD2-為等電子體,可知C為N元素,E為S元素;F為過渡金屬元素,其原子核外沒有未成對(duì)電子,則F為Zn.
(1)與Zn同區(qū)、同周期的元素是Cu;
(2)同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能呈增大趨勢(shì),電子排布為全滿或半滿狀態(tài)時(shí),原子較穩(wěn)定,元素的第一電離能較大;
(3)孤對(duì)電子之間排斥作用大于孤對(duì)電子與成鍵電子層之間的排斥作用,孤對(duì)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?臻g構(gòu)型判斷;
計(jì)算SO2的分子中S原子孤電子對(duì)數(shù)、價(jià)層電子對(duì)數(shù),確定其空間構(gòu)型;
(4)CO與N2互為等電子體,則CO分子中形成三鍵,且氧原子還提供1對(duì)孤對(duì)電子與碳原子形成配位鍵;
(5)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(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4;
(6)ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中黑色球個(gè)數(shù)是4、白色球個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,晶胞質(zhì)量為$\frac{4M}{{N}_{A}}$g,根據(jù)V=$\frac{m}{ρ}$計(jì)算晶胞體積,再計(jì)算晶胞棱長,晶胞體對(duì)角線長度為晶胞棱長的$\sqrt{3}$倍,ab之間距離為該晶胞體對(duì)角線長的$\frac{1}{4}$.

解答 解:A、B、C、D、E、F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(gè)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;B、C、D是位于P區(qū)的同一周期的元素,B與D原子核外的未成對(duì)電子數(shù)相等,則D為O元素;ED2與CD2-為等電子體,可知C為N元素,E為S元素;F為過渡金屬元素,其原子核外沒有未成對(duì)電子,則F為Zn.
(1)與Zn同區(qū)、同周期的元素是Cu,其原子的外圍電子排布式是:3d104s1,
故答案為:Cu;3d104s1;
(2)同周期隨原子序數(shù)增大,元素第一電離能呈增大趨勢(shì),N元素原子2p能級(jí)為半滿狀態(tài)時(shí),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?yàn)镹>O>C;
故答案為:N>O>C;
(3)CH4為正四面體,H2O為V形,④H3為三角錐形,水分子中含有2對(duì)孤對(duì)電子,氨氣電子中含有1對(duì)孤對(duì)電子,孤對(duì)電子之間排斥作用大于孤對(duì)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CH4>NH3>H2O,
SO2的分子中S原子孤電子對(duì)數(shù)=$\frac{6-2×2}{2}$=1,價(jià)層電子對(duì)數(shù)=2+1=3,故其空間構(gòu)型為V形,
故答案為:CH4>NH3>H2O;V形;
(4)CO與N2互為等電子體,則CO分子中形成三鍵,且氧原子還提供1對(duì)孤對(duì)電子與碳原子形成配位鍵,則CO分子結(jié)構(gòu)式為
故答案為:;
(5)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(jià)層電子對(duì)數(shù)均為4,均為sp3雜化,核外電子數(shù)均為10,則這個(gè)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;
(6)ZnS晶體結(jié)構(gòu)如圖所示,該晶胞中黑色球個(gè)數(shù)是4、白色球個(gè)數(shù)=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,晶胞質(zhì)量為$\frac{4M}{{N}_{A}}$g,則晶胞V=$\frac{4M}{{N}_{A}}$g÷ρg/cm3=$\frac{4M}{ρ{N}_{A}}$cm3,則晶胞棱長=$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm,晶胞體對(duì)角線長度為晶胞棱長的$\sqrt{3}$倍,ab之間距離為該晶胞體對(duì)角線長的$\frac{1}{4}$,故ab之間距離為 $\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm=$\frac{\sqrt{3}}{4}$×$\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$cm,
故答案為:$\frac{\sqrt{3}}{4}×\root{3}{\frac{4M}{ρ{N}_{A}}}$.

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)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(jià)層電子對(duì)互斥理論、等電子體、晶胞計(jì)算等,(6)為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn),需要學(xué)生具備一定的空間想象與數(shù)學(xué)計(jì)算能力,難度較大.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.煤炭是我國的主要能源之一,與之伴生的二氧化硫(SO2)和酸雨污染問題較為突出,目前我國采用的控制方法是電廠煙氣脫硫.煙氣脫硫的原理是利用堿性物質(zhì)吸收并固定酸性的二氧化硫,主要有如下兩種方法:
Ⅰ.鈉堿循環(huán)法脫硫技術(shù)
(1)此法是利用Na2SO3溶液可脫除煙氣中的SO2.Na2SO3可由NaOH溶液吸收SO2制得,該反應(yīng)的離子方程式:2OH-+SO2═SO32-+H2O.
(2)NaOH溶液吸收SO2的過程中,pH隨n(SO32-):n(HSO3-)變化關(guān)系如表:
n(SO32-):n(HSO3-91:91:19:91
pH8.27.26.2
①由表判斷,NaHSO3溶液顯酸性,用化學(xué)平衡原理解釋:溶液中存在HSO3-?H++SO32-,HSO3-+H2O?H2SO3+OH-,顯酸性是因其電離大于其水解.
②當(dāng)溶液呈中性時(shí),離子濃度關(guān)系正確的是BC(填標(biāo)號(hào)).
A.c(Na+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(H2SO3
B.c(Na+)>c(HSO3-)>c(SO32-)>c(H-)=c(OH-
C.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-
Ⅱ.石灰石脫硫法
此法是以石灰石為原料通過系列反應(yīng)將硫元素以CaSO4的形式固定,從而降低SO2的排放.但是煤炭燃燒過程中產(chǎn)生的CO又會(huì)與CaSO4發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低脫硫效率,相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
CaSO4(s)+CO(g)═CaO(s)+SO2(g)+CO2(g)△H1=218.4kJ•mol-1(反應(yīng)Ⅰ)
CaSO4(s)+4CO(g)═CaS(s)+4CO2(g)△H2=-175.6kJ•mol-1 (反應(yīng)Ⅱ)
請(qǐng)回答下列問題:
(1)結(jié)合反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ?qū)懗鯟aSO4(s)與CaS(s)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式3CaSO4 (s)+CaS(s)=4CaO(s)+4SO2 (g)△H=1049.2kJ•mol-1
(2)對(duì)于氣體參與的反應(yīng),表示平衡常數(shù) Kp時(shí)用氣體組分(B)的平衡壓強(qiáng)p(B)代替該氣體物質(zhì)的量濃度c(B),則反應(yīng)Ⅰ的Kp=$\frac{P(C{O}_{2})P(S{O}_{2})}{P(CO)}$(用表達(dá)式表示).
(3)假設(shè)某溫度下,反應(yīng)Ⅰ的速率(v1)小于反應(yīng)Ⅱ的速率(v2),則下列反應(yīng)過程能量變化示意圖(如圖1所示)其中正確的是B(填標(biāo)號(hào)).
(4)圖2為實(shí)驗(yàn)測(cè)得不同溫度下反應(yīng)體系中CO初始體積百分?jǐn)?shù)與平衡時(shí)固體產(chǎn)物中CaS質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的關(guān)系曲線,則降低該反應(yīng)體系中產(chǎn)生的SO2生成量的措施有AB(填標(biāo)號(hào)).

A.向該反應(yīng)體系中投入生石灰     B.在合適的溫度區(qū)間內(nèi)控制較低的反應(yīng)溫度
C.降低CO的初始體積百分?jǐn)?shù)     D.提高反應(yīng)體系的溫度.

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18.下列實(shí)驗(yàn)裝置正確且能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ā 。?table class="qanwser">A.
用如圖所示裝置除去Cl2中含有的少量HClB.
如圖所示為石油分餾C.
如圖所示為檢查裝置氣密性D.
如圖所示為測(cè)定未知鹽酸的濃度

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15.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的數(shù)值,下列說法正確的是( 。
A.1 mol Na2O2中含有的陰離子數(shù)為2 NA
B.由H2O2制得2.24 L O2,轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.4 NA
C.常溫常壓下,8 g O2與O3的混合氣體中含有4 NA個(gè)電子
D.常溫下,pH=2的H2SO4溶液中含有的H+數(shù)目為0.02 NA

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2.化學(xué)與生活密切相關(guān),能使我們的生活更加美好,下列說法正確的是(  )
A.食用蛋白質(zhì)可以為人體提供氨基酸
B.加碘鹽中的碘是I2
C.袋裝食品里放置的小袋硅膠是抗氧化劑
D.發(fā)酵粉中的小蘇打是Na2CO3

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12.鈷酸鋰(LiCoO2)電池工作原理如圖,A 極材料是金屬鋰和石墨的復(fù)合材料(石墨作為金屬鋰的載體),電解質(zhì)為一種能傳導(dǎo)Li+的高分子材料,隔膜只允許特定的離子通過,電池反應(yīng)式LixC6+Li1-xCoO2$?_{充電}^{放電}$C6+LiCoO2.下列說法不正確的是(  )
A.充電時(shí)Li+由A極區(qū)域移向B極區(qū)域
B.充電時(shí),A為陰極,發(fā)生還原反應(yīng)C6+xLi++xe-=LixC6
C.放電時(shí),B為正極,電極反應(yīng)式為 Li1-xCoO2+xLi++xe-=LiCoO2
D.廢舊鈷酸鋰(LiCoO2)電池進(jìn)行“充電處理”使鋰進(jìn)入石墨中而有利于回收

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19.下列有關(guān)鹵族元素及其化合物的表示正確的是( 。
A.氟離子的結(jié)構(gòu)示意圖:
B.次氯酸的結(jié)構(gòu)式:H-Cl-O
C.溴化銨的電子式:
D.質(zhì)子數(shù)為53,中子數(shù)為78的碘原子:53131 I

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16.黑火藥是我國古代的四大發(fā)明之一,KNO3、C及S8 (結(jié)構(gòu)式如圖所示)爆炸生成K2S、CO2和N2,下列說法正確的是( 。
A.該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)
B.該反應(yīng)中氧化劑只有KNO3
C.32g S8含有S-S的數(shù)目約為6.02×1023
D.1mol KNO3參與該反應(yīng),轉(zhuǎn)移電子總數(shù)目約為5×6.02×1023

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5.人類文明的發(fā)展歷程,也是化學(xué)物質(zhì)的認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)的歷程,其中鐵、硝酸鉀、青霉素、氨、乙醇、聚乙烯、二氧化硅等17種“分子”改變過人類的世界.
(1)Fe單質(zhì)為體心立方晶體,晶胞中鐵原子的配位數(shù)為8,F(xiàn)e3+的電子排布式為1s22s22p63s23p63d6
(2)硝酸鉀中NO3-的空間構(gòu)型為平面正三角形,寫出與NO3-互為等電子體的一種非極性分子化學(xué)式BF3[SO3( g)、BBr3等].
(3)氨基青霉烷酸的結(jié)構(gòu)如圖所示,其中采用sp3雜化的原子有C、N、O、S.

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