(2011•许昌一模)[化学--选修物质结构与性质]

(2011•许昌一模)[化学--选修物质结构与性质]
下表为长式周期表的一部分,其中的序号代表对应的元素.

(1)写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式______.
(2)在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中,元素③的杂化方式为______杂化;元素⑦与⑧形成的化合物的晶体类型是______.
(3)元素④的第一电离能______⑤(填写“>”、“=”或“<”)的第一电离能;元素④与元素①形成的X分子的空间构型为______.请写出与元素④的单质互为等电子体分子、离子的化学式______(各写一种).

(4)在测定元素①与⑥形成化合物的相对分子质量时,实验测得的值一般高于理论值的主要原因是______.
(5)④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时,元素④被还原到最低价,该反应的化学方程式为______.
(6)将过量的X通入含有元素⑩的蓝色硫酸盐溶液中,反应的离子方程式为______;元素⑩的某种氧化物的晶体结构如图所示,其中实心球表示元素⑩原子,则一个晶胞中所包含的氧原子数目为______.
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西域梅 幼苗

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解题思路:根据元素周期表结构,可以确定①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧、⑨、⑩元素分别为:H、Be、C、N、O、F、Mg、Cl、Cr、Cu;
(1)⑨是Cr元素,原子序数为24,根据核外电子排布规律书写;
(2)③是C元素,①是H元素,形成的水果催熟剂气体化合物是乙烯,杂化轨道用于容纳孤对电子对和成σ键;
⑦是Mg元素,⑧是Cl元素,活泼金属与活泼非金属形成离子化合物;
(3)④是N元素,⑤是O元素,同周期元素第一电离能从左到右有增大的趋势,能量相同的原子轨道在全满、半满、全空时体系能量最低,原子较稳定,因此价电子排布处于半满的轨道的元素,其第一电离能比临近原子的第一电离能大;
元素④与元素①形成的是NH3分子,三角锥形;
原子数目和电子总数(或价电子总数)相同的微粒互为等电子体,等电子体具有相似的结构特征;
(4)F的电负性大,HF分子间会形成氢键;
(5)④是N元素,最高价氧化物对应的水化物稀溶液为稀硝酸,与Mg单质反应,Mg是还原剂,被氧化为Mg(NO32,稀硝酸起氧化剂、酸的作用,起氧化剂的硝酸作用被还原为NH4NO3
(6)氨气与硫酸铜溶液反应,生成Cu(OH)2蓝色沉淀;白色球为氧原子,利用均摊法,计算一个晶胞中所包含的氧原子数目.

(1))⑨是Cr元素,Cr是24号元素,其原子核外有24个电子,根据能量最低原理及洪特规则书写其核外电子排布式,3d能级的能量大于4s能级的能量,所以先排4s后排3d,轨道中的电子处于全满、半满、全空时原子最稳定,所以Cr的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1,外围电子排布式3d54s1
故答案为:3d54s1
(2)乙烯中有双键和单键,其中碳碳双键中一个是σ键和1个p-p的π键,其余的4个碳氢键均为σ键,碳原子杂化轨道数为3,所以采用sp2杂化方式;
活泼金属与活泼非金属形成离子化合物,元素⑦与⑧形成的化合物是氯化镁,属于离子化合物,形成离子晶体,
故答案为:sp2;离子晶体;
(3))④是N元素,外围电子排布式2s22p3,⑤是O元素,外围电子排布式2s22p4,两元素处于同一周期,氧原子原子序数大,但N元素P能级处于半满,能量更低,原子较稳定,其第一电离能氧原子的第一电离能大;
元素④与元素①形成的是NH3分子,N原子采取sp3杂化,有一对孤对电子对,所以为三角锥形;
N2有2个原子,14个电子(或10个价电子),其等电子体为CO、C22- 等;
故答案为:>;三角锥形;CO、C22-
(4)F的电负性大,HF分子间会形成氢键,实验测得的值一般高于理论值,故答案为:HF分子间会形成氢键;
(5)Mg与稀硝酸反应方程式为4Mg+10HNO3=4Mg(NO32+NH4NO3+3H2O,故答案为:4Mg+10HNO3=4Mg(NO32+NH4NO3+3H2O;
(6)氨气与硫酸铜溶液反应,生成Cu(OH)2蓝色沉淀,反应离子方程式为Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+
白色球为氧原子,所以一个晶胞中所包含的氧原子数目为1+8×[1/8]=2,
故答案为:Cu2++2NH3•H2O=Cu(OH)2↓+2NH4+;2.

点评:
本题考点: 元素周期律和元素周期表的综合应用;原子核外电子排布;晶胞的计算.

考点点评: 本题是一道结构化学知识的题目,综合性较强,难度较大.

1年前

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