18．(12分)(08年江蘇化學·21A)

已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)A＜B＜C＜D＜E。其中A、B、C是同一周期的非金屬元素。化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構。AC₂為非極性分子。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高。E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為2∶1，三個氯離子位于外界。請根據(jù)以上情況，回答下列問題：(答題時，A、B、C、D、E用所對應的元素符號表示)

(1)A、B、C的第一電離能由小到大的順序為　　　　　　　　　 。

(2)B的氫化物的分子空間構型是　　　　　　 。其中心原子采取　　　　　 雜化。

(3)寫出化合物AC₂的電子式　　　　　　 ；一種由B、C組成的化合物與AC₂互為等電子體，其化學式為　　　　　　　 。

(4)E的核外電子排布式是　　　　　　　 ，ECl₃形成的配合物的化學式為　　　　 。

(5)B的最高價氧化物對應的水化物的稀溶液與D的單質反應時，B被還原到最低價，該反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

答案：(12分)

(1)C＜O＜N　　　　　　　 (2)三角錐形　　　　 sp³

(3)　　 N₂O

(4)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹(或[Ar] 3d⁵4s¹)　　　 [Cr(NH₃)₄(H₂O)₂]Cl₃

(5)4Mg+10HNO₃=4Mg(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O

解析：A:化合物DC的晶體為離子晶體，D的二價陽離子與C的陰離子具有相同的電子層結構，推知C為氧元素，D為鎂元素，AC₂為非極性分應為二氧化碳，A為碳元素。B、C的氫化物的沸點比它們同族相鄰周期元素氫化物的沸點高，推出B氮元素，NH₃分子空間構型是三角錐形，氮原子sp³雜化，E的原子序數(shù)為24，ECl₃能與B、C的氫化物形成六配位的配合物，且兩種配體的物質的量之比為2∶1，三個氯離子位于外界，E為鉻元素，二氧化碳分子應滿足8電子穩(wěn)定態(tài)。

17．(8分)(08年山東理綜·32)[化學­--物質結構與性質]

氮是地球上極為豐富的元素。

(1)Li₃N晶體中氮以N^3-存在，基態(tài)N^3-的電子排布式為___________。

(2) NN的鍵能為942 kJ·mol^-1，N-N單鍵的鍵能為247 kJ·mol^-1，計算說明N₂中的___________鍵比____________鍵穩(wěn)定(填“σ”或“π”)。

(3)(CH₃)₃NH⁺和AlCl₄^-可形成離子液體。離子液體由陰、陽離子組成，熔點低于100℃，其揮發(fā)性一般比有機溶劑__________(填“大”或“小”)，可用作__________(填代號)。

　 a．助燃劑

　 b．“綠色”溶劑

　 c．復合材料

　 d．絕熱材料

(4)X⁺中所有電子正好充滿K、L、M三個電子層，它與N^3－形成的晶體結構如圖所示。X的元素符號是_____________，與同一個N^3-相連的X⁺有__________個。

答案：

(1)1s²2s²2p⁶(2)π　　 σ　 (3)小　 b　　 (4)Cu　 6

解析：基態(tài)N^3-的電子10個，已達穩(wěn)定狀態(tài)，故為1s²2s²2p⁶，計算可知，N≡N中的π鍵的鍵能為942 kJ·mol^-1減去N－N單鍵的鍵能247 kJ·mol^-1 ，因此π鍵比σ鍵穩(wěn)定。離子液體由陰、陽離子組成，其揮發(fā)性較小，且無污染。X⁺中所有電子正好充滿KLM三個電子層，應含有28個電子，則X原子未29個電子，X的元素符號是Cu，X⁺ 和N^3-組成比例為3：1，根據(jù)晶體結構圖所示黑點為X⁺，白點為N^3-，與同一個N^3-相連的X⁺有6個。

16．(11分)(08年海南化學·25)四種元素X、Y、Z、W位于元素周期表的前四周期，已知它們的核電荷數(shù)依次增加，且核電荷數(shù)之和為51；Y原子的L層p軌道中有2個電子；Z與Y原子的價層電子數(shù)相同；W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1，其d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1。

(1)Y、Z可分別與X形成只含一個中心原子的共價化合物a、b，它們的分子式分別是　　　 、　　　 ；雜化軌道分別是　　　 、　　　 _；a分子的立體結構是　　　 。

(2)Y的最高價氧化物和Z的最高價氧化物的晶體類型分別是　　　 晶體、　　　 晶體。

(3)X的氧化物與Y的氧化物中，分子極性較小的是(填分子式)　　　 。

(4)Y與Z比較，電負性較大的　　　 ，其+2價離子的核外電子排布式是　　　　　　　　　 。

答案：(11分)(1)CH₄　 SiH₄　 sp³　 sp³　 正四面體　 (2)分子　 原子　 (3)CO₂

(4)C　 (5)Zn　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰

解析：由“Y原子的L層p軌道中有2個電子”可知Y原子的電子排布式是1s²2s²2p²，為碳元素；由“Z與Y原子的價層電子數(shù)相同”可知Z與碳元素同主族，又因Z位于元素周期表的前四周期且核電荷數(shù)大于Y，所以Z可能為硅元素(14號)或鍺元素(32號)，若Z為鍺元素，則四種元素的核電荷數(shù)之和大于51(因W的核電荷數(shù)比Z的還要大)，即Z只能為硅元素；由“W原子的L層電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為4︰1”可知W的最外層電子數(shù)為2，由“d軌道中的電子數(shù)與最外層電子數(shù)之比為5︰1”可知d軌道中的電子數(shù)為10，所以W原子的電子排布式是1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²，即W為鋅元素；又因四種元素的核電荷數(shù)之和為51，所以X元素的核電荷數(shù)為1，是氫元素。

15．(10分)(08年廣東化學·27)鎂、銅等金屬離子是人體內多種酶的輔因子。工業(yè)上從海水中提取鎂時，先制備無水氯化鎂，然后將其熔融電解，得到金屬鎂。

(1)以MgCl₂為原料用熔融鹽電解法制備鎂時，常加入NaCl、KCl或CaCl₂等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點之外還有　　　　　　 。

(2)已知MgO的晶體結構屬于NaCl型。某同學畫出的MgO晶胞結構示意圖如下圖所示，請改正圖中錯誤：　　　　　　　　　　 。

(3)用鎂粉、堿金屬鹽及堿土金屬鹽等可以做成焰火。燃放時，焰火發(fā)出五顏六色的光，請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因：　　　　　　　　 。

(4)Mg是第三周期元素，該周期部分元素氟化物的熔點見下表：

解釋表中氟化物熔點差異的原因：　　　　　　　 。

(5)人工模擬是當前研究的熱點。有研究表明，化合物X可用于研究模擬酶，當其結合或Cu(I)(I表示化合價為+1)時，分別形成a和b：

①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉，說明該碳碳鍵具有　　　　 鍵的特性。

②微粒間的相互作用包括化學鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用力的差異　　　　　　　　 。

答案：(10分)(物質結構選做題)

(1)增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導電性

(2)⑧應為黑色

(3)原子核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠，能量越高。燃燒時，電子獲得能量，從能量較低的軌道躍遷到能量較高的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，它隨即就會跳回原來的地能量軌道，并向外界釋放能量(光能)

(4)NaF與MgF₂為離子晶體，SiF₄為分子晶體，所以NaF與MgF₂遠比SiF₄熔點要高。又因為Mg²⁺的半徑小于Na⁺的半徑，所以MgF₂的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強度，故MaF₂的熔點大于NaF。

(5)①σ鍵　 ②a中存在氫鍵和范德華力，b中存在配位鍵

解析：(1)　 以MgCl2為原料用熔融鹽電解法制備Mg時，常加入NaCl、KCl、或CaCl2等金屬氯化物，其主要作用除了降低熔點之外還有：增大離子濃度，從而增大熔融鹽的導電性。

(2)　 請更正圖中錯誤：⑧應為黑色。

(3)　 請用原子結構的知識解釋發(fā)光的原因：原子核外電子按一定軌道順序排列，軌道離核越遠，能量越高。燃燒時，電子獲得能量，從內側軌道躍遷到外側的另一條軌道。躍遷到新軌道的電子處在一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，它隨即就會跳回原來軌道，并向外界釋放能量(光能)。

(4)　 解釋表中氟化物熔點差異的原因：NaF與MgF2為離子晶體，SiF4為分子晶體，所以NaF與MgF2遠比SiF4熔點要高。又因為Mg2+的半徑小于Na+的半徑，所以MgF2的離子鍵強度大于NaF的離子鍵強度，故MaF2的熔點大于NaF。

(5)　 ①a中連接相鄰含N雜環(huán)的碳碳鍵可以旋轉，說明該碳碳鍵具有：σ鍵的特性。

②微粒間的相互作用包括化學鍵和分子間相互作用，比較a和b中微粒間相互作用的差異：a中微粒間的相互作用為氫鍵，b中微粒間的相互作用為配位共價鍵�！�

35．［化學--選修物質結構與性質］(15分)

(1)S　 C

(2)V形　 直線形　 SO₂　 因為CO₂是非極性分子，SO₂和H₂O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，SO₂在H₂O中的溶解度較大

(3)Cr　 四　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹ +6

(4)F-H…F　 F-H…O　 O-H…F　　 O-H…O

解析：根據(jù)電子的核外排布規(guī)律，能量最低原理，且X原子核外的M層中只有兩對成對電子，故X為硫元素，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，共有6個電子，Y為碳元素，Z是地殼內含量(質量分數(shù))最高的元素為氧元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，Q的核電荷數(shù)為24，是鉻元素，在元素周期表的各元素中電負性最大的是氟元素。XZ₂與YZ₂分子為SO₂、CO₂， SO₂和H₂O都是極性分子，根據(jù)“相似相溶”原理，SO₂在H₂O中的溶解度較大。且H易與O、 F、N形成氫鍵。

14．[化學--選修物質結構與性質](15分)(08年寧夏理綜·35)

X、Y、Z、Q、E五種元素中，X原子核外的M層中只有兩對成對電子，Y原子核外的L層電子數(shù)是K層的兩倍，Z是地殼內含量(質量分數(shù))最高的元素，Q的核電荷數(shù)是X與Z的核電荷數(shù)之和，E在元素周期表的各元素中電負性最大。請回答下列問題：

(1)X、Y的元素符號依次為　　　　　 、　　　　　 ；

(2)XZ₂與YZ₂分子的立體結構分別是　　　　　 和　　　　　 ，相同條件下兩者在水中的溶解度較大的是　　　　　 (寫分子式)，理由是　　　　　　　　　　 ；

(3)Q的元素符號是　　　　 ，它屬于第　　　 周期，它的核外電子排布式為　　　　　 ，在形成化合物時它的最高化合價為　　　　　　　 ；

(4)用氫鍵表示式寫出E的氫化物溶液中存在的所有氫鍵　　　　　　　 。

13．(07年山東理綜·32)(8分)[化學－物質結構與性質]

請完成下列各題：

(1)前四周期元素中，基態(tài)原子中未成對電子與其所在周期數(shù)相同的元素有　　 種。

(2)第ⅢA、ⅤA原元素組成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半導體材料，其晶體結構與單晶硅相似。Ga原子的電子排布式為　　　　　　 。在GaN晶體中，每個Ga原子與　　　 個N原子相連，與同一個Ga原子相連的N原子構成的空間構型為　　　　　 。在四大晶體類型中，GaN屬于　　　　 晶體。

(3)在極性分子NCl₃中，N原子的化合物為―3，Cl原子的化合價為+1，請推測NCl₃水解的主要產物是　　　　　　 (填化學式)。

　 答案：(1)5

　 (2)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹(或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹)　 4　 正四面體　 原子

　 (3)HClO　 NH₃·H₂O

　 解析：(1)第四周期中，基態(tài)原子中未成對電子數(shù)與其周期數(shù)相同的元素包括：第1周期的氫、第二周期的碳和氧、第三周期的磷、第四周期的鐵，共5種。

　 (2)Ga在元素周期表中是第四周期、第ⅢA族，原子序數(shù)是31，即其原子核外電子數(shù)是31，根據(jù)核外電子的排布規(guī)律可以寫出該原子的電子排布式為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p¹或[Ar]3d¹⁰4s²4p¹。因為GaN晶體結構與單晶硅相似，可知GaN晶體是原子晶體，晶體結構為空間網(wǎng)狀結構，每個Ga原子與四個N相連，這四個N原子構成的空間構型是正四面體型。

　 (3)水解反應前后各元素的化合價不變，由題意知NCl₃中N的化合價為-3價，Cl的化合價為+1價，則在NCl₃水解的產物中N的化合價也是-3價，Cl的化合價是+1價，分析可知其水解產物是HClO和NH₃ ·H₂O 。

12．(07年寧夏理綜·31B)[化學-選修物質結構與性質]

　 已知A、B、C、D和E 5種分子所含原子數(shù)目依次為1、2、3、4和6，且都含有18個電子。又知B、C和D是由兩種元素的原子組成。請回答：

(1)組成A分子的原子的核外電子排布式是　　　　　　　 ；

(2)B和C的分子式分別是　　　　 和　　　　 ；C分子的立體結構呈　　　　 型，該分子屬于　　　　 分子(填“極性”或“非極性”)；

(3)若向D的稀溶液中加入少量二氧化錳，有無色氣體生成。則D的分子式是　　　　 ，該反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　 ；

(4)若將1mol E在氧氣中完全燃燒，只生成1mol CO₂和2molH₂O，則E的分子式是　　　　 。

答案：(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶　 (2)HCl　 H₂S　 V　 極性　　　 (3)H₂O₂　 2H₂O₂2H₂O+O₂↑(4)CH₄O

解析：(1)因A有18個電子且只有1個原子，所以A為18號元素Ar，按照核外電子排布規(guī)律可以寫出其電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶ 。

(2)B、C兩分子均有2種元素組成的，是分別含有2和3個原子的18電子的分子，所以B為HCl，C為H₂S，H₂S的結構與水分子的結構相似均為“V”型的極性分子。

(3)因為D分子中含有4個原子、2種元素、18個電子，且在溶液中加入MnO₂后生成無色氣體，所以D為H₂O₂ 。反應的化學方程式為2H₂O₂2H₂O+O₂↑。

(4)因為1mol E在氧氣中完全燃燒，只生成1mol CO₂和2molH₂O，所以1個E分子中含有1個C原子和4個H原子。又因為E分子中含有6個原子且為18電子分子，因此E中含有的另一個原子為O原子。因此E的化學式為CH₄O。

11．(07年廣東化學·29)(10分)

C、S、O、Se是同族元素，該族元素單質及其化合物在材料、醫(yī)藥等方面有重要應用。請回答下列問題：

(1)Ge的原子核外電子排布式為

(2)C、Si、Sa三種元素的單質中，能夠形成金屬晶體的是

(3)按要求指出下列氧化物的空間構型、成鍵方式或性質

①CO₂分子的空間構型及碳氧之間的成鍵方式　　　　　　　　　　　　　　 ；

②SO₂晶體的空間構型及硅氧之間的成鍵方式　　　　　　　　　　　　　　 ；

③已知SnO₂是離子晶體，寫出其主要物理性質　　　　　　 (寫出2條即可)

(4)CO可以和很多金屬形成配合物，如Ni(CO)₂，Ni與CO之間的鍵型為

(5)碳氧鍵的紅外伸縮振動頻率與鍵的強度成正比，已知Ni(CO)₄中碳氧鍵的伸縮振動頻率為2060cm^－3，CO分子中碳氧鍵的伸縮振動頻率為2143cm^－2，則Ni(CO)中碳氧鍵的強度比CO分子中碳氧鍵的強度　　 (填字母)

A．強　　

B．弱　　

C．相等　　

D．無法判斷

答案：(10分)

(1)1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p²

(2)Sn

(3)①直線型　 共價鍵(或α鍵與π鍵)②Si=O通過共價鍵形成四面體結構，四面體之間通過共價鍵形成空間網(wǎng)狀結構共價鍵(或α鍵)③熔融時能導電、較高的熔點

(4)配位鍵

(5)B

解析：考查學生對原子結構和原子核外電子排布的了解，對常見物質空間構型和化學鍵與物質性質的了解，以及對原子晶體、金屬晶體、簡單配合物的結構的了解和對離子鍵形成的理解，考查學生的歸納推理能力、信息遷移能力及其綜合應用能力。

10．(11分)(2007海南·25)A、B、C、D、E代表5種元素。請?zhí)羁眨?/p>

(1)A元素基態(tài)原子的最外層有3個未成對電子，次外層有2個電子，其元素符號為　　　　　 　 ；

(2)B元素的負一價離子和C元素的正一價離子的電子層結構都與氬相同，B的元素符號為　　　　　　 ，C的元素符號為　　　　　 　 ；

(3)D元素的正三價離子的3d亞層為半充滿，D的元素符號為　　　　　　 　，其基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　 　　 。

(4)E元素基態(tài)原子的M層全充滿，N層沒有成對電子，只有一個未成對電子，E的元素符號為　　　　　 　 ，其基態(tài)原子的電子排布式為　　　　　　 。

　答案：(1)N(2)Cl　 K(3)Fe　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²

(4)　 Cu　 1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹

_­考點：本題考查了常見元素種類推斷以及原子結構。

解析：(1)A元素原子核外共有5個電子，則核內為5個質子，因此為N。(2)B、C分別為17、19號元素即Cl、K。(3)D³⁺的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵，可知D為26號元素，即Fe，因此其基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁶4s²。(4)E元素原子核外共有29個電子，即第29號元素為Cu，電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。