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【物质结构与性质】
如图1是元素周期表的一部分.表中所列的字母分别代表一种化学元素.
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试回答下列问题:
(1)请写出元素D的基态原子电子排布式
 

(2)D、E两元素的部分电离能数据列于下表:
元    素 D E
电离能
/kJ?mol-1
I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
比较两元素的I2、I3可知,气态D2+再失去一个电子比气态E2+再失去一个电子难.对此,你的解释是
 

(3)A的氢化物的中心原子的杂化形式为
 
;C在空气中燃烧产物的分子构型为
 
,与其互为等电子体的单质的分子式为
 

(4)B单质晶体中原子的堆积方式如图2甲所示,其晶胞特征如图2乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如图2丙所示.晶胞中B原子的配位数为
 
,一个晶胞中B原子的数目为
 
分析:由元素在周期表中的位置可知,A为N、B为Al、C为S、D为Mn、E为Fe,
(1)Mn元素原子核外电子数为25,结合能量最低原理书写;
(2)根据Mn2+、Fe2+失去的1的电子所处的能级是否为半满、全满稳定状态判断;
(3)A的氢化物是NH3,计算中心N原子的价层电子对数确定杂化方式;C在空气中燃烧产物是SO2,计算中心S原子的价层电子对数、孤对电子,确定其空间构型,原子数目相同、价电子总数相同的微粒为等电子体,将S原子换成O原子可得其等电子体单质;
(4)由图可知Al的单质晶体为面心立方最密堆积,以定点Al原子为研究对象,与之最近的Al原子位于面心,每个定点Al原子为12个面共用,据此判断配位数,根据均摊法计算晶胞中Al原子数目.
解答:解:由元素在周期表中的位置可知,A为N、B为Al、C为S、D为Mn、E为Fe,
(1)Mn元素原子核外电子数为25,能量最低原理可知,其原子核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d54s2
故答案为:1s22s22p63s23p63d54s2
(2)Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定,能量较低,而Fe2+的3d轨道电子排布不是稳定状态,能量相对较高,故Mn2+比Fe2+更难失去1个电子,
根据Mn2+、Fe2+失去的1的电子所处的能级是否为半满、全满稳定状态判断;
故答案为:Mn2+的3d轨道电子排布为半满状态较稳定能量较低,而Fe2+的3d轨道电子排布不是稳定状态,能量相对较高;
(3)A的氢化物是NH3,中心N原子的价层电子对数=3+
5×3
2
=4,故N原子杂化方式为sp3;C在空气中燃烧产物是SO2,中心S原子的价层电子对数=2+
6-2×2
2
=3、含有1对孤对电子,故其其空间构型为V型,原子数目相同、价电子总数相同的微粒为等电子体,将S原子换成O原子可得其等电子体单质O3
故答案为:sp3;V型;O3
(4)由图可知Al的单质晶体为面心立方最密堆积,以定点Al原子为研究对象,与之最近的Al原子位于面心,每个定点Al原子为12个面共用,故配位数为12,均摊法可知晶胞中Al原子数目=8×
1
8
+6×
1
2
=4,
故答案为:12;4.
点评:本题考查物质结构与性质,涉及元素周期表、核外电子排布、电离能、杂化轨道、分子结构、等电子体、晶胞结构及计算等,难度不大,侧重对基础知识的巩固利用,注意等电子体为原子数目相同、电子总数或价电子总数相同微粒.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

【物质结构与性质】
(1)金属镁有许多重要的用途,格利雅试剂的结构简式可表示为RMgX,它是金属镁和卤代烃反应的产物,简称格氏试剂,它在醚的稀溶液中以单体形式存在,并与二分子醚络合,在浓溶液中以二聚体存在,结构如下图:
             
上述2种结构中均存在配位键,把你认为是配位键的用“→”标出.
(2)在短周期主族元素中,氯及其相邻元素的电负性由大到小的顺序是
F>Cl>S
F>Cl>S
(用元素符号表示)
(3)A、B、C为同一短周期金属元素.依据下表数据分析,C元素在化合物中的主要化合价为
+3
+3
;第二电离能(I2)B小于A的原因是
A+外层电子排布为2s22p6稳定结构,难再失去一个电子.B+外层电子排布为3s1,易失去一个电子
A+外层电子排布为2s22p6稳定结构,难再失去一个电子.B+外层电子排布为3s1,易失去一个电子

电离能/kJ?mol-1 I1 I2 I3 I4
A 500 4600 6900 9500
B 740 1500 7700 10500
C 580 1800 2700 11600
(4)已知过氧化氢分子的空间结构如图所示,分子中氧原子采取
sp3
sp3
杂化;通常情况下,H2O2与水任意比互溶的主要原因是
H2O2分子H2O分子之间形成氢键,使H2O2与水任意比互溶
H2O2分子H2O分子之间形成氢键,使H2O2与水任意比互溶

(5)R是1~36号元素中未成对电子数最多的原子.R3+在溶液中存在如下转化关系:
①基态R原子的价电子排布式为
3d54s1
3d54s1

②[R(OH)4]-中存在的化学键是
BD
BD

A.离子键     B.极性键    C.非极性键     D.配位键.

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科目:高中化学 来源: 题型:

(2013?南通一模)【物质结构与性质】
K2Cr2O7是一种常见的强氧化剂,酸性条件下会被还原剂还原成Cr3+
(1)Cr3+能与OH-、CN-形成配合物[Cr(OH)4]-、[Cr(CN)6]3
①Cr3+的电子排布式可表示为
1s22s22p63s23p63d3
1s22s22p63s23p63d3

②不考虑空间构型,[Cr(OH)4]-的结构可用示意图表示为

③CN-与N2互为等电子体,写出CN-的电子式:

(2)K2Cr2O7能将乙醇氧化为乙醛,直至乙酸.
①乙醛中碳原子的杂化方式有
sp3
sp3
sp2
sp2

②乙酸的沸点是117.9℃,甲酸甲酯的沸点是31.5℃,乙酸的沸点高于甲酸甲酯的沸点的主要原因是
乙酸分子间存在氢键
乙酸分子间存在氢键

(3)一种新型阳极材料LaCrO3的晶胞如图所示,已知距离每个Cr原子最近的原子有6个,则图中
c
c
原子代表的是Cr原子.

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精英家教网【物质结构与性质】
我国部分城市灰霾天占全年一半,引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH42SO4、NH4NO3,有机颗粒物及扬尘等.通过测定灰霾中锌等重金属的含量,可知目前造成我国灰霾天气主要是交通污染.
(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为
 

(2)SO42-的空间构型是
 
(用文字描述).
(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOX、O3,CH2=CH-CHO,HCOOH,CH3COOONO2(PAN)等二次污染物.
①下列说法正确的是
 
(不定项选择).
a.N20结构式可表示为N=N=O
b.O3分子呈直线形
c.CH2=CH-CHO分子中碳原子均采用sp2杂化
d.相同压强下,HCOOH沸点比CH30CH3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子
②1mol PAN中含σ键数目为
 
.NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[(Fe(NO)(H2O)5)SO4,该配合物中心离子的配位数为
 
(填数字).
(4)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β一射线吸收法,β一射线放射源可用85Kr,已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则
mn
=
 
(填数字).

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科目:高中化学 来源: 题型:

【物质结构与性质】
(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的p亚层上有3个电子.
①写出甲元素的电子排布式
 
,下列各化合物分子中甲元素的原子杂化方式全部相同的是
 
(填序号).
a.H2C=CH-C≡CH    
b.CH2=C(CH3)-CH2-CH3
c.C(CH2OH)4
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②甲、乙元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于
 
晶体,其化学式为
 

(2)人们一直致力于人工固氮的研究以获得廉价的氮肥.科学家先后提出并合成得到固氮酶的多种模拟物.其中一类是含Mo、Fe、S原子的类立方体结构,如图所示.精英家教网
图中左右两边对称,各含一个近似为立方体的结构.每个立方体含有4个Fe原子、4个S原子,它们位于立方体的8个顶点,且原子间只有一种化学键.上述一个立方体中4个Fe原子所在的顶点连接所构成的空间几何体为
 

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