(2014•陕西一模)四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增.其中A、B、C二种元素基态原子的2p能级上都有未成

(2014•陕西一模)四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增.其中A、B、C二种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子.且术成对电子个数分别是2、3、2;D与C可以形成D2C和D2C2两种化合物.回答下列问题:
(1)已知A元素与氢元素形成的某种气态化合物在标准状况下的密度为1.161g•L-1,则在该化合物的分子中A原子的杂化方式为______.
(2)A、B、C二种元素的第一电离能由小到大的顺序为______(填元素符号).
(3)+1价气态基态阳离子再欠去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2,依次还有I3、I4、I5…,推测D元素的电离能第一次突增应出现在第______电离能.
(4)AC2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图1所示.该晶体的类型属于______晶体.该品体中A原子轨道的杂化类型为______.
(5)C和C形成原子个数比为1:3的常见离子.推测这种微粒的空间构型为______.
(6)C和D形成的一种离子化合物D2C的品胞结构如图2所示.该晶体中阳离子的配位数为______.距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为______.已知该晶胞的密度为ρ g•cm-3,阿伏加德罗常数为NA.则晶胞边长a=
3
248
ρ•NA
3
248
ρ•NA
cm(用含ρ、NA的代数式表示).
wvfdcw 1年前 已收到1个回答 举报

温莎清流 花朵

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解题思路:四种短周期元素A、B、C、D的原子序数依次递增.其中A、B、C二种元素基态原子的2p能级上都有未成对电子,核外电子排布式分别为1s22s22p2、1s22s22p3、1s22s22p4,则A为碳、B为N、C为O;D与C可以形成D2C和D2C2两种化合物,则D为Na,
(1)碳元素与氢元素形成的某种气态化合物在标准状况下的密度为1.161g•L-1,则该化合物的相对分子质量=1.161×22.4=26,应是C2H2,根据C原子形成的σ键及孤对电子判断杂化方式;
(2)同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p能级容纳3个电子,处于半满稳定状态,能量较低;
(3)不同能层能量形成较大,故失去不同能层的电子时,电离能发生突增;
(4)由晶胞图可知晶胞中每个C形成4个C-O键,每个O形成2个O-C键,形成空间的立体网状结构,该晶体的类型属于原子晶体,根据C原子形成的σ键及孤对电子判断杂化方式;
(5)C和C形成原子个数比为1:3的常见离子为CO32-,计算C原子价层电子对数与孤电子对,确定其空间构型;
(6)由Na2O晶胞结构结构可知,晶胞中黑色球数目=8×[1/8]+6×[1/2]=4,白色球数目=8,故白色球为Na+离子、黑色球为O2-,根据白色球周围的黑色球数目判断Na+离子的配位数;
以晶胞中上面心O2-离子为研究对象,距一个O2-周围最近的Na+离子有8个,位于晶胞中上层4个Na+及上面晶胞中的下层4个Na+,8个Na+离子构成的几何体中每个都是正方形,形成立方体结构;
计算晶胞的质量,棱长=
3
晶胞质量
晶胞密度

(1)碳元素与氢元素形成的某种气态化合物在标准状况下的密度为1.161g•L-1,则该化合物的相对分子质量=1.161×22.4=26,应是C2H2,分子中C原子没有孤对电子、形成2个σ键,采取sp杂化,
故答案为:sp;
(2)同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,但N元素原子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C<O<N,
故答案为:C<O<N;
(3)D为Na元素,第三能层只有3s1,第3能层与第2能层能量相差较大,故失去第2能层时电子需要能量突增,即电离能第一次突增应出现在第二电离能,
故答案为:二;
(4)由CO2在高温高压下所形成的晶体晶胞图,可知晶胞中每个C形成4个C-O键,每个O形成2个O-C键,形成空间的立体网状结构,该晶体的类型属于原子晶体,该晶体中C原子形成4个σ键,没有孤对电子,C原子采取sp3杂化,
故答案为:原子;sp3
(5)C和C形成原子个数比为1:3的常见离子为CO32-,离子中C原子孤电子对数=[4×2−2×3/2]=0、价层电子对数=3+0=3,故这种微粒的空间构型为平面三角形,
故答案为:平面三角形;
(6)由Na2O晶胞结构结构可知,晶胞中黑色球数目=8×[1/8]+6×[1/2]=4,白色球数目=8,故白色球为Na+离子、黑色球为O2-,该晶体中Na+离子周围有4个O2-,故Na+离子的配位数为4;
以晶胞中上面心O2-离子为研究对象,距一个O2-周围最近的Na+离子有8个,位于晶胞中上层4个Na+及上面晶胞中的下层4个Na+,8个Na+离子构成的几何体中每个都是正方形,形成立方体结构;该晶胞质量=4×[62
NAg,该晶胞的密度为ρ g•cm-3
则晶胞边长a=
3

62
NAg
ρ g•cm−3/]=
3
248
ρ•NA
cm,
故答案为:4;立方体;
3
248
ρ•NA

点评:
本题考点: 位置结构性质的相互关系应用;原子核外电子排布;判断简单分子或离子的构型;晶胞的计算;原子轨道杂化方式及杂化类型判断.

考点点评: 本题考查物质结构与性质,涉及核外电子排布、电离能、分子结构与杂化轨道、晶胞结构与计算,晶胞结构对学生的空间想象有一定的要求,注意利用均摊法进行计算,难度中等.

1年前

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