Q、R、X、Y、Z為周期表中原子序數(shù)依次遞增的前四周期元素。已知:
①Q為元素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(duì)電子數(shù)是未成對(duì)電子數(shù)的3倍;
④Z有“生物金屬”之稱(chēng),Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題(答題時(shí),Q、R、X、Y、Z用所對(duì)應(yīng)的元素符號(hào)表示):
(1)Q、R、Y三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體,化合物M的空間構(gòu)型為???????????? ,其中心原子采取??????? 雜化;Q、R兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)比為1:1的化合物N是中學(xué)化學(xué)中常見(jiàn)的有機(jī)溶劑,化合物N在固態(tài)時(shí)的晶體類(lèi)型為?????????????? 。
(2)R、X、Y三種元素的第一電離能由小到大的順序?yàn)?/span>?????????????????????? 。
(3)由上述一種或多種元素組成的與RY2互為等電子體的分子為????????? (寫(xiě)分子式)。
(4)由R、X、Y三種元素組成的RXY-離子在酸性條件下可與NaClO溶液反應(yīng),生成X2、RY2等物
質(zhì),該反應(yīng)的離子方程式為?????????????????????????????????? 。
(5)Z原子基態(tài)時(shí)的外圍電子排布式為???????????????????? ;已知Z的一種含氧酸鋇鹽的密度為ρ g.cm-3,其晶胞的結(jié)構(gòu)如圖所示,則晶?? 體中氧原子與鋇原子的最近距離為?????????? cm。(只要求列算式,? 不必計(jì)算出數(shù)值。阿伏伽德羅常數(shù)為NA)
(1)平面三角形???? sp2? ???? 分子晶體
(2)C < O < N
(3)N2O
(4)2CNO+ 2H+ 3ClO= N2↑ + 2CO2↑ + 3C1+ H2O
(5)3d24s2????
【解析】
試題分析:根據(jù)①可知Q為H元素;根據(jù)②可知R 的核外電子排布式為1S22S22P2; 則R為C元素;根據(jù)③可知Y的核外電子排布式為1S22S22P4; 則Y為O元素;因?yàn)樵有驍?shù)X的大于6小于8 ,所以X為N元素。④氬為18號(hào)元素,Z4+離子和氬原子的核外電子排布相同。則Z為22號(hào)Ti元素. (1)化合物M是甲醛HCHO,其空間構(gòu)型為平面三角形,其中的C原子與2個(gè)H原子形成δ鍵,與O原子形成了1個(gè)δ鍵,1個(gè)Π鍵。所以C的雜化方式為sp2;衔N由C、H按照1:1個(gè)數(shù)比組成的有機(jī)溶劑,則N為苯(C6H6).它是由分子構(gòu)成的物質(zhì),在固態(tài)時(shí)是分子晶體。(2)C、N、O是同一周期的元素,因?yàn)?/span>N元素的原子最外層電子處于半充滿(mǎn)的穩(wěn)定狀態(tài),難失去電子,第一電離能比較大。原子序數(shù)越大,原子半徑就越小,失去電子越來(lái)越難,所以電離能逐漸增大。但是由于N原子的核外電子電子處于半充滿(mǎn)的穩(wěn)定狀態(tài),所以電離能比O還大。O比C原子半徑小,難失去電子。因此它們的第一電離能大小關(guān)系為C<O<N。因此這三種元素的第一電離能的大小關(guān)系是: C < O < N . (3)等電子體是原子數(shù)相同。電子數(shù)的物質(zhì)。RY2為CO2,則由上述一種或多種元素組成的與CO2互為等電子體的分子N2O。(4)根據(jù)題意可知離子方程式為:2CNO-+2H++3ClO-=N2+2CO2+3Cl-+H2O。(5)Ti的核外電子排布式是1s22s22p63s23p63d24s2. 所以其基態(tài)時(shí)的外圍電子排布式為3d24s2。晶胞中含有的各元素的原子個(gè)數(shù)為:Ba :1;Ti:8×1/8=1; O:12×1/4=3.所以晶體的化學(xué)式為BaTiO3.由晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖可知:Ba原子與O的最近距離為面對(duì)角線的一半。假如晶胞的邊長(zhǎng)為acm,則;;所以;因此Ba原子與O的最近距離為。
考點(diǎn):考查元素周期表、元素周期律、原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)、第一電離能的比較、等電子體、原子核外的電子排布式、晶體中微粒間的距離、離子方程式的書(shū)寫(xiě)的知識(shí)。
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