18．(12分)(08年江蘇化學(xué)·21A)

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素�；�合物DC的晶體為離子晶體，D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)。AC₂為非極性分子。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高。E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2∶1，三個(gè)氯離子位于外界。請(qǐng)根據(jù)以上情況，回答下列問(wèn)題：(答題時(shí)，A、B、C、D、E用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示)

(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)?u>　　　　　　　　　 。

(2)B的氫化物的分子空間構(gòu)型是　　　　　　 。其中心原子采取　　　　　 雜化。

(3)寫(xiě)出化合物AC₂的電子式　　　　　　 ；一種由B、C組成的化合物與AC₂互為等電子體，其化學(xué)式為　　　　　　　 。

(4)E的核外電子排布式是　　　　　　　 ，ECl₃形成的配合物的化學(xué)式為　　　　 。

(5)B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的稀溶液與D的單質(zhì)反應(yīng)時(shí)，B被還原到最低價(jià)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：(12分)

(1)C＜O＜N　　　　　　　 (2)三角錐形　　　　 sp³

(3)　　 N₂O

(4)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹(或[Ar] 3d⁵4s¹)　　　 [Cr(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃

(5)4Mg+10HNO₃=4Mg(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O

解析：A:化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價(jià)陽(yáng)離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu)，推知C為氧元素，D為鎂元素，AC₂為非極性分應(yīng)為二氧化碳，A為碳元素。B、C的氫化物的沸點(diǎn)比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點(diǎn)高，推出B氮元素，NH₃分子空間構(gòu)型是三角錐形，氮原子sp³雜化，E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質(zhì)的量之比為2∶1，三個(gè)氯離子位于外界，E為鉻元素，二氧化碳分子應(yīng)滿足8電子穩(wěn)定態(tài)。

17．(8分)(08年山東理綜·32)[化學(xué)­--物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

氮是地球上極為豐富的元素。

(1)Li₃N晶體中氮以N^3-存在，基態(tài)N^3-的電子排布式為_(kāi)__________。

(2) NN的鍵能為942 kJ·mol^-1，N-N單鍵的鍵能為247 kJ·mol^-1，計(jì)算說(shuō)明N₂中的___________鍵比____________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。

(3)(CH₃)₃NH⁺和AlCl₄^-可形成離子液體。離子液體由陰、陽(yáng)離子組成，熔點(diǎn)低于100℃，其揮發(fā)性一般比有機(jī)溶劑__________(填“大”或“小”)，可用作__________(填代號(hào))。

　 a．助燃劑

　 b．“綠色”溶劑

　 c．復(fù)合材料

　 d．絕熱材料

(4)X⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個(gè)電子層，它與N^3－形成的晶體結(jié)構(gòu)如圖所示。X的元素符號(hào)是_____________，與同一個(gè)N^3-相連的X⁺有__________個(gè)。

答案：

(1)1s²2s²2p⁶(2)π　　 σ　 (3)小　 b　　 (4)Cu　 6

解析：基態(tài)N^3-的電子10個(gè)，已達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)，故為1s²2s²2p⁶，計(jì)算可知，N≡N中的π鍵的鍵能為942 kJ·mol^-1減去N－N單鍵的鍵能247 kJ·mol^-1 ，因此π鍵比σ鍵穩(wěn)定。離子液體由陰、陽(yáng)離子組成，其揮發(fā)性較小，且無(wú)污染。X⁺中所有電子正好充滿KLM三個(gè)電子層，應(yīng)含有28個(gè)電子，則X原子未29個(gè)電子，X的元素符號(hào)是Cu，X⁺ 和N^3-組成比例為3：1，根據(jù)晶體結(jié)構(gòu)圖所示黑點(diǎn)為X⁺，白點(diǎn)為N^3-，與同一個(gè)N^3-相連的X⁺有6個(gè)。

16．(11分)(08年海南化學(xué)·25)四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它們的核電荷數(shù)依次增加，且核電荷數(shù)之和為51；Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子；Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1。

(1)Y、Z可分別與X形成只含一個(gè)中心原子的共價(jià)化合物a、b，它們的分子式分別是　　　 、　　　 ；雜化軌道分別是　　　 、　　　 _；a分子的立體結(jié)構(gòu)是　　　 。

(2)Y的最高價(jià)氧化物和Z的最高價(jià)氧化物的晶體類型分別是　　　 晶體、　　　 晶體。

(3)X的氧化物與Y的氧化物中，分子極性較小的是(填分子式)　　　 。

(4)Y與Z比較，電負(fù)性較大的　　　 ，其+2價(jià)離子的核外電子排布式是　　　　　　　　　 。

答案：(11分)(1)CH₄　 SiH₄　 sp³　 sp³　 正四面體　 (2)分子　 原子　 (3)CO₂

(4)C　 (5)Zn　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰

解析：由“Y原子的L層p軌道中有2個(gè)電子”可知Y原子的電子排布式是1s²2s²2p²，為碳元素；由“Z與Y原子的價(jià)層電子數(shù)相同”可知Z與碳元素同主族，又因Z位于元素周期表的前四周期且核電荷數(shù)大于Y，所以Z可能為硅元素(14號(hào))或鍺元素(32號(hào))，若Z為鍺元素，則四種元素的核電荷數(shù)之和大于51(因W的核電荷數(shù)比Z的還要大)，即Z只能為硅元素；由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1”可知W的最外層電子數(shù)為2，由“d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1”可知d軌道中的電子數(shù)為10，所以W原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，即W為鋅元素；又因四種元素的核電荷數(shù)之和為51，所以X元素的核電荷數(shù)為1，是氫元素。

15．(10分)(08年廣東化學(xué)·27)鎂、銅等金屬離子是人體內(nèi)多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時(shí)，先制備無(wú)水氯化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。

(1)以MgCl₂為原料用熔融鹽電解法制備鎂時(shí)，常加入NaCl、KCl或CaCl₂等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有　　　　　　 。

(2)已知MgO的晶體結(jié)構(gòu)屬于NaCl型。某同學(xué)畫(huà)出的MgO晶胞結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示，請(qǐng)改正圖中錯(cuò)誤：　　　　　　　　　　 。

(3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時(shí)，焰火發(fā)出五顏六色的光，請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因：　　　　　　　　 。

(4)Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點(diǎn)見(jiàn)下表：

解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：　　　　　　　 。

(5)人工模擬是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。有研究表明，化合物X可用于研究模擬酶，當(dāng)其結(jié)合或Cu(I)(I表示化合價(jià)為+1)時(shí)，分別形成a和b：

①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉(zhuǎn)，說(shuō)明該碳碳鍵具有　　　　 鍵的特性。

②微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用力的差異　　　　　　　　 。

答案：(10分)(物質(zhì)結(jié)構(gòu)選做題)

(1)增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性

(2)⑧應(yīng)為黑色

(3)原子核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠(yuǎn)，能量越高。燃燒時(shí)，電子獲得能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，它隨即就會(huì)跳回原來(lái)的地能量軌道，并向外界釋放能量(光能)

(4)NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，所以NaF與MgF₂遠(yuǎn)比SiF₄熔點(diǎn)要高。又因?yàn)镸g²⁺的半徑小于Na⁺的半徑，所以MgF₂的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MaF₂的熔點(diǎn)大于NaF。

(5)①σ鍵　 ②a中存在氫鍵和范德華力，b中存在配位鍵

解析：(1)　 以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備Mg時(shí)，常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點(diǎn)之外還有：增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導(dǎo)電性。

(2)　 請(qǐng)更正圖中錯(cuò)誤：⑧應(yīng)為黑色。

(3)　 請(qǐng)用原子結(jié)構(gòu)的知識(shí)解釋發(fā)光的原因：原子核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠(yuǎn)，能量越高。燃燒時(shí)，電子獲得能量，從內(nèi)側(cè)軌道躍遷到外側(cè)的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，它隨即就會(huì)跳回原來(lái)軌道，并向外界釋放能量(光能)。

(4)　 解釋表中氟化物熔點(diǎn)差異的原因：NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠(yuǎn)比SiF4熔點(diǎn)要高。又因?yàn)镸g2+的半徑小于Na+的半徑，所以MgF2的離子鍵強(qiáng)度大于NaF的離子鍵強(qiáng)度，故MaF2的熔點(diǎn)大于NaF。

(5)　 ①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉(zhuǎn)，說(shuō)明該碳碳鍵具有：σ鍵的特性。

②微粒間的相互作用包括化學(xué)鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用的差異：a中微粒間的相互作用為氫鍵，b中微粒間的相互作用為配位共價(jià)鍵�！�

35．［化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)］(15分)

(1)S　 C

(2)V形　 直線形　 SO₂　 因?yàn)镃O₂是非極性分子，SO₂和H₂O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，SO₂在H₂O中的溶解度較大

(3)Cr　 四　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ +6

(4)F-H…F　 F-H…O　 O-H…F　　 O-H…O

解析：根據(jù)電子的核外排布規(guī)律，能量最低原理，且X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，故X為硫元素，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，共有6個(gè)電子，Y為碳元素，Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素為氧元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，Q的核電荷數(shù)為24，是鉻元素，在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大的是氟元素。XZ₂與YZ₂分子為SO₂、CO₂， SO₂和H₂O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，SO₂在H₂O中的溶解度較大。且H易與O、 F、N形成氫鍵。

14．[化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)](15分)(08年寧夏理綜·35)

X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對(duì)成對(duì)電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內(nèi)含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))最高的元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，E在元素周期表的各元素中電負(fù)性最大。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)X、Y的元素符號(hào)依次為　　　　　 、　　　　　 ；

(2)XZ₂與YZ₂分子的立體結(jié)構(gòu)分別是　　　　　 和　　　　　 ，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是　　　　　 (寫(xiě)分子式)，理由是　　　　　　　　　　 ；

(3)Q的元素符號(hào)是　　　　 ，它屬于第　　　 周期，它的核外電子排布式為　　　　　 ，在形成化合物時(shí)它的最高化合價(jià)為　　　　　　　 ；

(4)用氫鍵表示式寫(xiě)出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵　　　　　　　 。

13．(07年山東理綜·32)(8分)[化學(xué)－物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

請(qǐng)完成下列各題：

(1)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對(duì)電子與其所在周期數(shù)相同的元素有　　 種。

(2)第ⅢA、ⅤA原元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導(dǎo)體材料，其晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似。Ga原子的電子排布式為　　　　　　 。在GaN晶體中，每個(gè)Ga原子與　　　 個(gè)N原子相連，與同一個(gè)Ga原子相連的N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型為　　　　　 。在四大晶體類型中，GaN屬于　　　　 晶體。

(3)在極性分子NCl₃中，N原子的化合物為―3，Cl原子的化合價(jià)為+1，請(qǐng)推測(cè)NCl₃水解的主要產(chǎn)物是　　　　　　 (填化學(xué)式)。

　 答案：(1)5

　 (2)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹(或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹)　 4　 正四面體　 原子

　 (3)HClO　 NH₃·H₂O

　 解析：(1)第四周期中，基態(tài)原子中未成對(duì)電子數(shù)與其周期數(shù)相同的元素包括：第1周期的氫、第二周期的碳和氧、第三周期的磷、第四周期的鐵，共5種。

　 (2)Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族，原子序數(shù)是31，即其原子核外電子數(shù)是31，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可以寫(xiě)出該原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹。因?yàn)镚aN晶體結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，可知GaN晶體是原子晶體，晶體結(jié)構(gòu)為空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每個(gè)Ga原子與四個(gè)N相連，這四個(gè)N原子構(gòu)成的空間構(gòu)型是正四面體型。

　 (3)水解反應(yīng)前后各元素的化合價(jià)不變，由題意知NCl₃中N的化合價(jià)為-3價(jià)，Cl的化合價(jià)為+1價(jià)，則在NCl₃水解的產(chǎn)物中N的化合價(jià)也是-3價(jià)，Cl的化合價(jià)是+1價(jià)，分析可知其水解產(chǎn)物是HClO和NH₃ ·H₂O 。

12．(07年寧夏理綜·31B)[化學(xué)-選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

　 已知A、B、C、D和E 5種分子所含原子數(shù)目依次為1、2、3、4和6，且都含有18個(gè)電子。又知B、C和D是由兩種元素的原子組成。請(qǐng)回答：

(1)組成A分子的原子的核外電子排布式是　　　　　　　 ；

(2)B和C的分子式分別是　　　　 和　　　　 ；C分子的立體結(jié)構(gòu)呈　　　　 型，該分子屬于　　　　 分子(填“極性”或“非極性”)；

(3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化錳，有無(wú)色氣體生成。則D的分子式是　　　　 ，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(4)若將1mol E在氧氣中完全燃燒，只生成1mol CO₂和2molH₂O，則E的分子式是　　　　 。

答案：(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶　 (2)HCl　 H₂S　 V　 極性　　　 (3)H₂O₂　 2H₂O₂2H₂O+O₂↑(4)CH₄O

解析：(1)因A有18個(gè)電子且只有1個(gè)原子，所以A為18號(hào)元素Ar，按照核外電子排布規(guī)律可以寫(xiě)出其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 。

(2)B、C兩分子均有2種元素組成的，是分別含有2和3個(gè)原子的18電子的分子，所以B為HCl，C為H₂S，H₂S的結(jié)構(gòu)與水分子的結(jié)構(gòu)相似均為“V”型的極性分子。

(3)因?yàn)镈分子中含有4個(gè)原子、2種元素、18個(gè)電子，且在溶液中加入MnO₂后生成無(wú)色氣體，所以D為H₂O₂ 。反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂2H₂O+O₂↑。

(4)因?yàn)?mol E在氧氣中完全燃燒，只生成1mol CO₂和2molH₂O，所以1個(gè)E分子中含有1個(gè)C原子和4個(gè)H原子。又因?yàn)镋分子中含有6個(gè)原子且為18電子分子，因此E中含有的另一個(gè)原子為O原子。因此E的化學(xué)式為CH₄O。

11．(07年廣東化學(xué)·29)(10分)

C、S、O、Se是同族元素，該族元素單質(zhì)及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應(yīng)用。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)Ge的原子核外電子排布式為

(2)C、Si、Sa三種元素的單質(zhì)中，能夠形成金屬晶體的是

(3)按要求指出下列氧化物的空間構(gòu)型、成鍵方式或性質(zhì)

①CO₂分子的空間構(gòu)型及碳氧之間的成鍵方式　　　　　　　　　　　　　　 ；

②SO₂晶體的空間構(gòu)型及硅氧之間的成鍵方式　　　　　　　　　　　　　　 ；

③已知SnO₂是離子晶體，寫(xiě)出其主要物理性質(zhì)　　　　　　 (寫(xiě)出2條即可)

(4)CO可以和很多金屬形成配合物，如Ni(CO)₂，Ni與CO之間的鍵型為

(5)碳氧鍵的紅外伸縮振動(dòng)頻率與鍵的強(qiáng)度成正比，已知Ni(CO)₄中碳氧鍵的伸縮振動(dòng)頻率為2060cm^－3，CO分子中碳氧鍵的伸縮振動(dòng)頻率為2143cm^－2，則Ni(CO)中碳氧鍵的強(qiáng)度比CO分子中碳氧鍵的強(qiáng)度　　 (填字母)

A．強(qiáng)　　

B．弱　　

C．相等　　

D．無(wú)法判斷

答案：(10分)

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²

(2)Sn

(3)①直線型　 共價(jià)鍵(或α鍵與π鍵)②Si=O通過(guò)共價(jià)鍵形成四面體結(jié)構(gòu)，四面體之間通過(guò)共價(jià)鍵形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)共價(jià)鍵(或α鍵)③熔融時(shí)能導(dǎo)電、較高的熔點(diǎn)

(4)配位鍵

(5)B

解析：考查學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)和原子核外電子排布的了解，對(duì)常見(jiàn)物質(zhì)空間構(gòu)型和化學(xué)鍵與物質(zhì)性質(zhì)的了解，以及對(duì)原子晶體、金屬晶體、簡(jiǎn)單配合物的結(jié)構(gòu)的了解和對(duì)離子鍵形成的理解，考查學(xué)生的歸納推理能力、信息遷移能力及其綜合應(yīng)用能力。

10．(11分)(2007海南·25)A、B、C、D、E代表5種元素。請(qǐng)?zhí)羁眨?/p>

(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個(gè)未成對(duì)電子，次外層有2個(gè)電子，其元素符號(hào)為　　　　　 　 ；

(2)B元素的負(fù)一價(jià)離子和C元素的正一價(jià)離子的電子層結(jié)構(gòu)都與氬相同，B的元素符號(hào)為　　　　　　 ，C的元素符號(hào)為　　　　　 　 ；

(3)D元素的正三價(jià)離子的3d亞層為半充滿，D的元素符號(hào)為　　　　　　 　，其基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　 　　 。

(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒(méi)有成對(duì)電子，只有一個(gè)未成對(duì)電子，E的元素符號(hào)為　　　　　 　 ，其基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　　 。

　答案：(1)N(2)Cl　 K(3)Fe　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

(4)　 Cu　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

_­考點(diǎn)：本題考查了常見(jiàn)元素種類推斷以及原子結(jié)構(gòu)。

解析：(1)A元素原子核外共有5個(gè)電子，則核內(nèi)為5個(gè)質(zhì)子，因此為N。(2)B、C分別為17、19號(hào)元素即Cl、K。(3)D³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，可知D為26號(hào)元素，即Fe，因此其基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²。(4)E元素原子核外共有29個(gè)電子，即第29號(hào)元素為Cu，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。