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[化學(xué)-選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會生活和高科技領(lǐng)域.
單位質(zhì)量的A和B單質(zhì)燃燒時(shí)均放出大量熱,可用作燃料.已知A和B為短周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:
電離能(kJ/mol)I1I2I3I4
A93218211539021771
B7381451773310540
(1)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷B的核外電子排布如右圖所示,
該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了______.
(2)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,預(yù)測A和氯元素形成的簡單分子空間構(gòu)型為______.
(3)氫氣作為一種清潔能源,必須解決它的儲存問題,C60可用作儲氫材料.已知金剛石中的C-C的鍵長為154.45pm,C60中C-C鍵長為145~140pm,有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石,你認(rèn)為是否正確______,并闡述理由______.
(4)科學(xué)家把C60和鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖所示,該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體.寫出基態(tài)鉀原子的電子排布式______,該物質(zhì)的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為______.
(5)繼C60后,科學(xué)家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是______.Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則Si60分子中π鍵的數(shù)目為______.

【答案】分析:(1)根據(jù)A、B兩原子的第二、三電離能之間都有1個(gè)突躍,它們都是短周期元素推知元素A和元素B;根據(jù)核外電子排布所遵循的原理找出電子排布圖的錯(cuò)誤,
(2)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,求出n,得出分子構(gòu)型,
(3)根據(jù)分子晶體的熔點(diǎn)與共價(jià)鍵的鍵能無關(guān),
(4)根據(jù)電子排布規(guī)律,寫出鉀原子電子排布式;根據(jù)晶胞的分配原則計(jì)算出每個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)各離子的個(gè)數(shù),
(5)根據(jù)同一周期,同一主族,元素電負(fù)性變化規(guī)律,比較元素電負(fù)性大��;根據(jù)每個(gè)硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),得出每個(gè)硅原子只有個(gè)π鍵;
解答:解:(1)表中A、B兩原子的第二、三電離能之間都有1個(gè)突躍,說明它們屬于ⅡA族,又它們都是短周期元素,且A的第一電離能比B大,因此,A為Be元素,B為Mg元素,圖1所示電子排布,根據(jù)能量最低原理,最外層兩個(gè)電子應(yīng)全排在s軌道上,
故答案:能量最低原理;
(2)A和氯元素形成的簡單分子為BeCl2,根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論 n==2,為直線形,
   
故答案:直線形;     
(3)盡管C60中C-C鍵的鍵能可能大于金剛石,但其熔化時(shí)并不破壞化學(xué)鍵,因此比較鍵能沒有意義,
故答案:不正確,C60是分子晶體,熔化時(shí)不需破壞化學(xué)鍵;  
(4)鉀原子的原子序數(shù)為21,其電子排布式:1s22s22p63s23p64s1; 在晶胞中,K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為(12÷2):(8÷8+1)=3:1,
故答案:1s22s22p63s23p64s1 3:1;
(5)同一周期,從左到右,電負(fù)性逐漸增大,同一主族,從上到下,電負(fù)性逐漸減小,因此,原子電負(fù)性由大到小的順序是:N>C>Si,根據(jù)題意,每個(gè)硅形成的這3個(gè)鍵中,必然有1個(gè)雙鍵,這樣每個(gè)硅原子最外層才滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu).顯然,雙鍵數(shù)應(yīng)該是Si原子數(shù)的一半,而每個(gè)雙鍵有1個(gè)π鍵,顯然π鍵數(shù)目為30.
故答案:N>C>Si;30.
點(diǎn)評:本題主要考查了電離能、電負(fù)性、電電子排布圖、分子的空間構(gòu)型等,試題涉及的知識點(diǎn)較多,學(xué)生做起來有些困難.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

(2011?新余二模)化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)
已知:A、B、C、D、E、F五種元素核電荷數(shù)依次增大,屬周期表中前四周期的元素.其中A原子核外有三個(gè)未成對電子;化合物B2E的晶體為離子晶體,E原子核外的M層中只有兩對成對電子;C元素是地殼中含量最高的金屬元素;D單質(zhì)的熔點(diǎn)在同周期元素形成的單質(zhì)中是最高的;F原子核外最外層電子數(shù)與B相同,其余各層均充滿.請根據(jù)以上信息,回答下列問題:
(1)A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序?yàn)?!--BA-->
Na<Al<Si<N
Na<Al<Si<N
.(用元素符號表示)
(2)B的氯化物的熔點(diǎn)比D的氯化物的熔點(diǎn)
(填高或低),理由是
NaCl為離子晶體而SiCl4為分子晶體
NaCl為離子晶體而SiCl4為分子晶體

(3)E的最高價(jià)氧化物分子的空間構(gòu)型是
平面正三角形
平面正三角形

(4)F的核外電子排布式是
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1
1s22s22p63s23p63d104s1(或[Ar]3d104s1
,F(xiàn)的高價(jià)離子與A的簡單氫化物形成的配離子的化學(xué)式為
[Cu(NH34]2+
[Cu(NH34]2+

(5)A、F形成某種化合物的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則其化學(xué)式為
Cu3 N
Cu3 N
;(黑色球表示F原子)
(6)A、C形成的化合物具有高沸點(diǎn)和高硬度,是一種新型無機(jī)非金屬材料,其晶體中所含的化學(xué)鍵類型為
共價(jià)鍵
共價(jià)鍵
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

(2013?保定一模)[化學(xué)-選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
納米技術(shù)制成的金屬燃料、非金屬固體燃料、氫氣等已應(yīng)用到社會生活和高科技領(lǐng)域.
單位質(zhì)量的A和B單質(zhì)燃燒時(shí)均放出大量熱,可用作燃料.已知A和B為短周期元素,其原子的第一至第四電離能如下表所示:
電離能(kJ/mol) I1 I2 I3 I4
A 932 1821 15390 21771
B 738 1451 7733 10540
(1)某同學(xué)根據(jù)上述信息,推斷B的核外電子排布如右圖所示,
該同學(xué)所畫的電子排布圖違背了
能量最低原理
能量最低原理

(2)根據(jù)價(jià)層電子對互斥理論,預(yù)測A和氯元素形成的簡單分子空間構(gòu)型為
直線形
直線形

(3)氫氣作為一種清潔能源,必須解決它的儲存問題,C60可用作儲氫材料.已知金剛石中的C-C的鍵長為154.45pm,C60中C-C鍵長為145~140pm,有同學(xué)據(jù)此認(rèn)為C60的熔點(diǎn)高于金剛石,你認(rèn)為是否正確
不正確
不正確
,并闡述理由
C60是分子晶體,熔化時(shí)不需破壞化學(xué)鍵
C60是分子晶體,熔化時(shí)不需破壞化學(xué)鍵

(4)科學(xué)家把C60和鉀摻雜在一起制造了一種富勒烯化合物,其晶胞如圖所示,該物質(zhì)在低溫時(shí)是一種超導(dǎo)體.寫出基態(tài)鉀原子的電子排布式
1s22s22p63s23p64s1
1s22s22p63s23p64s1
,該物質(zhì)的K原子和C60分子的個(gè)數(shù)比為
3:1
3:1

(5)繼C60后,科學(xué)家又合成了Si60、N60,C、Si、N原子電負(fù)性由大到小的順序是
N>C>Si
N>C>Si
.Si60分子中每個(gè)硅原子只跟相鄰的3個(gè)硅原子形成共價(jià)鍵,且每個(gè)硅原子最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則Si60分子中π鍵的數(shù)目為
30
30
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

[化學(xué)--選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它們的原子序數(shù)依次增大.其中A、C原子的L層有2個(gè)未成對電子.D與E同主族,D的二價(jià)陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結(jié)構(gòu).F3+離子M層3d軌道電子為半滿狀態(tài).請根據(jù)以上情況,回答下列問題:(答題時(shí),用所對應(yīng)的元素符號表示)
(1)寫出F原子的電子排布式
1s22s22p63s23p63d64s2
1s22s22p63s23p63d64s2
,F(xiàn)位于周期表
d
d
區(qū).
(2)A、B、C的第一電離能由小到大的順序?yàn)?!--BA-->
N>O>C
N>O>C

(3)F和M(質(zhì)子數(shù)為25)兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于下表:
元    素 M F
電能
(kJ?mol-1
I1 717 759
I2 1509 1561
I3 3248 2957
比較兩元素的I2、I3可知,氣態(tài)M2+再失去一個(gè)電子比氣態(tài)F2+再失去一個(gè)電子難.對此,你的解釋是
Mn2+的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定
Mn2+的3d軌道電子排布為半滿狀態(tài)較穩(wěn)定
而Fe2+的3d軌道電子數(shù)為6,不是較穩(wěn)定狀態(tài)
而Fe2+的3d軌道電子數(shù)為6,不是較穩(wěn)定狀態(tài)

(4)已知F晶體的堆積方式與金屬鉀相同,則F晶胞中F原子的配位數(shù)為
8
8
,一個(gè)晶胞中F原子的數(shù)目為
2
2

(5)H2S和C元素的氫化物(分子式為H2C2)的主要物理性質(zhì)比較如下:
熔點(diǎn)/K 沸點(diǎn)/K 標(biāo)準(zhǔn)狀況時(shí)在水中的溶解度
H2S 187 202 2.6
H2C2 272 423 以任意比互溶
H2S和H2C2的相對分子質(zhì)量基本相同,造成上述物理性質(zhì)差異的主要原因
氧元素電負(fù)性很強(qiáng),H2O2分子間存在氫鍵,所以熔沸點(diǎn)比H2S高,H2O2分子與水分子可形成氫鍵,所以與任意比互溶
氧元素電負(fù)性很強(qiáng),H2O2分子間存在氫鍵,所以熔沸點(diǎn)比H2S高,H2O2分子與水分子可形成氫鍵,所以與任意比互溶
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

[化學(xué)-選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
Q、R、X、Y、Z為周期表前四周期元素,原子序數(shù)依次遞增.已知:
①Q(mào)為周期表中原子半徑最小的元素;
②R的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道,且每種軌道中的電子總數(shù)相同;
③Y的基態(tài)原子的核外成對電子數(shù)是未成對電子數(shù)的3倍;
④Z有“生物金屬”之稱,Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同.
請回答下列問題:(答題時(shí),Q、R、X、Y、Z用所對應(yīng)的元素符號表示)
(1)RQ4Y分子的某中心原子采用的雜化軌道類型是
sp3
sp3
雜化.
(2)R、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?!--BA-->
C<O<N
C<O<N

(3)已知:原子數(shù)目和電子總數(shù)(或價(jià)電子總數(shù))相同的微�;榈入娮芋w,等電子體具有相似的結(jié)構(gòu)特征.與RY分子互為等電子體的分子和離子分別為
N2
N2
CN-
CN-
(填化學(xué)式).
(4)Z元素位于周期表的
d
d
分區(qū).Z原子基態(tài)時(shí)的外圍電子排布式為
3d24s2
3d24s2
,Z的一種含氧酸鋇鹽的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,晶體內(nèi)與每個(gè)“Z”原子等距離且最近的氧原子數(shù)為
6
6
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

[化學(xué)──選修物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
圖表法、圖象法是常用的科學(xué)研究方法.下表列出前20號元素中的某些元素性質(zhì)的一些數(shù)據(jù):
元素
性質(zhì)
A B C D E F G H I J
原子半徑(10-10m) 1.02 2.27 0.74 1.43 0.77 1.10 0.99 1.86 0.75 1.17
最高價(jià)態(tài) +6 +1 - +3 +4 +5 +7 +1 +5 +4
最低價(jià)態(tài) -2 - -2 - -4 -3 -1 - -3 -4
試回答下列問題:
(1)以上10種元素中第一電離能最小的是:
 
(填編號).比元素B原子序數(shù)大10的元素在元素周期表中的位置:
 
周期,
 
族,其基態(tài)原子的核外電子排布是
 

(2)由上述C、E、G三種元素中的某兩種元素形成的化合物中,每個(gè)原子的最外層都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的可能是
 
(寫分子式,寫出兩種即可),元素G、I分別和J形成的兩種化合物的晶體類型分別是
 

(3)元素E與C及氫元素可形成一種相對分子質(zhì)量為60的一元羧酸分子.其分子中共形成
 
個(gè)σ鍵,
 
個(gè)π鍵.
(4)短周期某主族元素K的電離能情況如圖(A)所示.則K元素位于周期表的第
 
族.
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圖B是研究部分元素的氫化物的沸點(diǎn)變化規(guī)律的圖象,折線c可以表達(dá)出第
 
族元素氫化物的沸點(diǎn)的變化規(guī)律.不同同學(xué)對某主族元素的氫化物的沸點(diǎn)的變化趨勢畫出了兩條折線-折線a和折線b,你認(rèn)為正確的是
 
,理由是
 
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