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【化学--选修3物质结构与性质】
W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大.W原子核外有2个未成对电子,Q是电负性最大的元素,R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍.请回答下列问题(答题时,W、Y、Z、Q、R用所对应的元素符号表示):
(l)W、Y、Z 三种元素的第一电离能由大到小的顺序为
 
.在上述三种元素的原子中,写出与WZ2互为等电子体的分子式
 

(2)已知Y2Q2分子存在如下所示的两种结构(球棍模型,短线不一定代表单键)
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该分子中Y原子的杂化方式是
 
杂化.
(3)W2-2阴离子的电子式为
 
,Z原子最外层电子排布式为
 

(4)YQ3分子的空间构型为
 
,Y和Q两元素的氢化物的沸点相比较,高者是
 
 (写分子式).往硫酸铜溶液中通入过量的YH3(Y的氢化物分子式),可生成配离子[Cu(YH34]2+,但YQ3不易与Cu2+形成配离子,其原因是
 

(5)科学家通过X射线探明RZ的晶体结构与NaCl晶体结构相似.那么在RZ晶体中距离R2+最近且等距离的R2+
 
个.若在RZ晶体中阴阳离子间最近距离为a cm,晶体密度为ρg/cm3,则阿伏伽德罗常数NA的表达式为
 
mol-1
(6)已知非整数比化合物R0.95Z,其晶体结构与NaCI相似,但由于R、Z离子个数比小于1:1,故晶体存在缺陷.R0.95Z可表示为
 

A、R
 
2+
0.45
R
 
3+
0.5
Z      B、R
 
2+
0.25
R
 
3+
0.70
Z     C、R
 
2+
0.15
R
 
3+
0.80
Z      D、Fe2+0.85Fe3+0.1O.
分析:W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大.Q是电负性最大的元素,则Q为F元素;W原子核外有2个未成对电子,原子序数小于F且相差至少为3,处于第二周期,W核外电子排布为1s22s22p2,则W为C元素;结合原子序数可知,Y为N元素、Z为O元素;R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍,则R原子未成对电子数为4,则R处于第四周期,其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则R为Fe元素,据此解答.
解答:解:W、Y、Z、Q、R是周期表中前四周期的元素,且原子序数依次增大.Q是电负性最大的元素,则Q为F元素;W原子核外有2个未成对电子,原子序数小于F且相差至少为3,处于第二周期,W核外电子排布为1s22s22p2,则W为C元素;结合原子序数可知,Y为N元素、Z为O元素;R元素的原子核外的未成对电子数是W原子核外未成对电子数的2倍,则R原子未成对电子数为4,则R处于第四周期,其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p63d64s2,则R为Fe元素,
(l)同周期自左而右元素第一电离能呈增大趋势,但N元素的2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>C;在上述三种元素的原子中,写出与CO2互为等电子体的分子式N2O,
故答案为:N>O>C;N2O;
(2)F原子成一个共价键,由模型可知:白色球表示F、黑色球表示N,N原子之间应成N=N双键,N2F2分子中N原子价层电子对数=2+
5-1-2
2
=3,N原子采取sp2杂化,
故答案为:sp2
(3)C22-阴离子中C原子之间形成三对共用电子对,且都满足8电子稳定结构,其电子式为精英家教网,O原子最外层电子排布式为2s22p4
故答案为:精英家教网;2s22p4
(4)NF3分子中N原子价层电子对数=3+
5-1×3
2
=4,N原子含有1对孤对电子,故其空间构型为三角锥形;
Y和Q两元素的氢化物分别为NH3、HF,由于电负性F>N,故HF分子之间的氢键比NH3分子之间的氢键更强,且HF的范德华力更强,故HF的沸点更高;
由于电负性F>N>H,NF3分子中共用电子对偏向F原子,使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配合物,
故答案为:三角锥形;HF;由于电负性F>N>H,NF3分子中共用电子对偏向F原子,使得N原子上的孤对电子难与Cu2+形成配合物;
(5)科学家通过X射线探明FeO的晶体结构与NaCl晶体结构相似.若以为Fe2+体心,在FeO晶体中距离Fe2+最近且等距离的Fe2+位于棱的中心上,故共有12个;FeO的晶体结构与NaCl的晶体结构相似,则一个晶胞中含有4个“FeO”,NA个“FeO”的质量为72g,FeO晶体中阴阳离子间最近距离为acm,则体积为(2a cm)3=8a3  cm3,晶胞质量为8a3  cm3×ρg/cm3=8ρa3g,所以
72g
NA
×4=8ρa3g,故NA=
36
ρa3

故答案为:12;
36
ρa3

(6)设1molFe0.95O中含有Fe3+有x mol,Fe2+有y mol,利用电荷守恒和原子守恒,则有
3x+2y=2
x+y=0.95

解之得:x=0.1,y=0.85,故Fe0.95O可表示为Fe2+0.85Fe3+0.1O,
故答案为:D.
点评:本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布规律、电离能、分子结构、杂化轨道、配合物、氢键、晶胞结构与计算等,难度较大,(5)为易错点、难点,需要学生识记常见晶体的晶胞结构.
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相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

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下表是元素周期表的一部分,其中A-G分别代表一种元素.
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请根据表中所列元素,回答下列问题:
(1)所列元素中第一电离能最小的是
 
(填元素符号);D元素原子核外有
 
种不同运动状态的电子;基态原子的价电子层中,未成对电子数最多的元素是
 
(填元素符号).
(2)AC2分子的空间构型是
 
,该分子中A原子的杂化方式为
 

(3)B的气态氢化物在水中的溶解度远大于A、C的气态氢化物的溶解度,原因是
 

(4)基态G2+的核外电子排布式是
 
,乙二胺(结构简式为H2N-CH2一CH2-NH2)分子中的碳原子的杂化方式为
 
,G2+与乙二胺可形成配离子精英家教网该配离子中含有的化学键类型有
 
(填字母编号).
a.配位键  b.极性键  c.离子键  d.非极性键
(5)化合物EF[F(AB)6]是一种常见的蓝笆晶体,其中的AB-与B2为等电子体,则AB-的电子式为
 
.如图为该蓝色晶体晶胞的
18
(E+未画出),该蓝色晶体的一个晶胞中E+的个数为
 
个.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学选修3物质结构与性质】已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于42.X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子.X跟Y可形成化合物X2Y3,Z元素可以形成负一价离子.请回答下列问题:
(1)X元素原子基态时的电子排布式为
 
,该元素的符号是
 

(2)Y元素原子的电子轨道表示式为
 
,元素X与Y的电负性比较:X
 
Y(填“>”或“<”).
(3)X与Z可形成化合物XZ3,该化合物的空间构型为
 

(4)由元素X与镓元素组成的化合物A为第三代半导体.
已知化合物A的晶胞结构如图所示.(黑球位于立方体内,白球位于立方体顶点和面心)
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请写出化合物A的化学式
 
:化合物A可由(CH33Ga和AsH3在700℃下反应制得,反应的化学方程式为
 

(5)已知(CH33Ga为非极性分子,则其中镓原子的杂化方式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学--选修3物质结构与性质】
X、Y、Z、W、R为前四周期原予序数依次增大的五种元素,X、Y、Z、W为同一周期相邻元素,Z元素原子核外电子的运动状态共有8种;R元素与比它核电荷数大的另外两种元素位于第四周期同一族.
(l)X的一种核素用于鉴定文物年代,该核素的符号为
 

(2)X、Y、Z、W四种元素第一电离能由大到小的顺序为
 
(用元素符号表示).
(3)用氢键表示式写出W的气态氢化物水溶液中不同种分子间存在的氢键
 

(4)Y的一种氢化物分子中共有18个电子,该分子中存在的共价键类型有
 
(填选项字母).
A.非极性键 B.极性键C.S-SO- 键D.S-PO-键E.p-p键 F.s-sP3O-键 G.SP3-sP3O-键H.SP3-3P3π键
(5)R的基态原子的价层电子排布式为
 
,R元素位于周期表的
 
区.精英家教网
(6)R单质的晶体在不同温度下有两种原子堆积方式,晶胞分别如图所示.图A中原子堆积方式为
 
,A、B中实际含有的R原子个数之比
 
.A、B晶胞的棱长分别为a cm和b cm,则A、B两种晶体的密度之比为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

【化学-选修3物质结构与性质】
A、B、C、D、E、F是原子序数依次增大的前四周期元素.A、B、C三种元素的基态原子具有相同的能级和能层,且第一电离能的顺序为A<C<B,其中C原子基态时2p轨道有两个未成对电子;D与A同族,其单质为常用的半导体材料;E为前四周期由负性最小的元素;F原子内层无空轨道,最外层电子数与E相同.请回答:
(1)F的价层电子排布为
 
;化合物F2C与稀硫酸反应的产物之一为红色固体,且反应中只有F元素的化合价发生了变化,该反应的离子方程为
 

(2)比较A、D的氢化物.稳定性:前者
 
后者;沸点:前者
 
后者(填“<”或“>”).
(3)C与氢元素形成的正一价离子含有10电子,该离子中C原子的杂化方式为
 
;该离子的空间构型为
 
.C与氢元素形成的一种分子M的电子总数与E离子核外电子数相等,M分子为
 
分子(填“极性”或“非极性”).
(4)1molAC2分子中π键的数目为
 
个;B、C形成的正一价离子N与AC2互为等电子体,N的电子式为
 
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(5)AC2分子构成的晶体结构如图,已知最近的两个分子间距离为
2
acm
阿伏伽德罗常数为NA,则该晶体的密度为
 
g/cm3

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