【题目】A、B、C、D、E五种元素位于元素周期表中前四周期,原子序数依次增大。A元素的价电子排布为nsnnpn+1;B元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍;C位于B的下一周期,是本周期最活泼的金属元素;D基态原子的3d原子轨道上的电子数是4s原子轨道上的4倍;E元素原子的4p轨道上有3个未成对电子。回答下列问题(用元素符号表示或按要求作答)。
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为____________,三者电负性由大到小的顺序为_________。
(2)A和E的简单气态氢化物沸点高的是______,其原因是_________。
(3)D3+基态核外电子排布式为_________________。
(4)E基态原子的价电子轨道表示式为___________。
(5)B和E形成分子的结构如图所示,该分子的化学式为_______,E原子的杂化类型为________。
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(6)B和C能形成离子化合物R,其晶胞结构如图所示:
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①一个晶胞中含______个B离子。R的化学式为__________。
②晶胞参数为a pm,则晶体R的密度为_____________gcm-3(只列计算式)。
【答案】Na<O<N O>N>Na NH3 氨气分子间有氢键,所以沸点高 [Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7
As4O6 sp3 4 Na2O
【解析】
A元素的价电子排布为nsnnpn+1,可知n=2,A价电子排布式为2s22p3,那么A的核外电子排布式为1s22s22p3,则A为N;
B元素原子最外层电子数是次外层电子数的3倍,则B为O;
C位于B的下一周期,是本周期最活泼的金属元素,则C为Na;
D基态原子的3d原子轨道上的电子数是4s原子轨道上的4倍,则D基态原子的价电子排布式为3d84s2,那么D核外电子总数=18+10=28,D为Ni;
E元素原子的4p轨道上有3个未成对电子,则E基态原子的价电子排布式为:3d104s24p3,那么E原子核外有18+10+2+3=33个电子,E为:As;
综上所述,A为N,B为O,C为Na,D为Ni,E为As,据此分析回答。
(1) 第一电离能是基态的气态原子失去最外层的一个电子所需能量。第一电离能数值越小,原子越容易失去一个电子,第一电离能数值越大,原子越难失去一个电子。一般来说,非金属性越强,第一电离能越大,所以Na的第一电离能最小,N的基态原子处于半充满状态,比同周期相邻的O能量低,更稳定,不易失电子,所以N的第一电离能比O大,即三者的第一电离能关系为:Na<O<N,非金属性越强,电负性越大,所以电负性关系为:O>N>Na,故答案为:Na<O<N ;O>N>Na;
(2)N和As位于同主族,简单气态氢化物为NH3和AsH3,NH3分子之间有氢键,熔沸点比AsH3高,故答案为:NH3;氨气分子间有氢键,所以沸点高;
(3)Ni是28号元素,Ni3+核外有25个电子,其核外电子排布式为:[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7,故答案为:[Ar]3d7或1s22s22p63s23p63d7;
(4)E为As,As为33号元素,基态原子核外有33个电子,其基态原子的价电子轨道表示式
,故答案为:
;
(5)由图可知,1个该分子含6个O原子,4个As原子,故化学式为:As4O6,中心As原子
键电子对数=
=3,孤对电子数=
,价层电子对数=3+1=4,所以As4O6为sp3杂化,故答案为:As4O6;sp3;
(6)O和Na的简单离子,O的离子半径更大,所以白色小球代表O2-,黑色小球代表Na+;
①由均摊法可得,每个晶胞中:O2-个数=
=4,Na+个数=8,所以,一个晶胞中有4个O2-,R的化学式为Na2O,故答案为:4;Na2O;
②
,1个晶胞的体积=(a pm)3=
,所以密度
=
gcm-3,故答案为:
。
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【题目】如图表示NaCl晶胞,直线交点处的圆圈为Na+或Cl-所处的位置。这两种离子在空间三个互相垂直的方向上都是等距离排列的。
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(1)请将其中代表Cl-的圆圈涂黑(不必考虑离子半径大小),以完成NaCl晶胞示意图。_____________
(2)晶体中,在每个Na+的周围与它最近且距离相等的Na+共有_______个。
(3)一个NaCl晶胞中Cl-的个数等于_______,即______________(填计算式);Na+的个数等于_______,即______________(填计算式)。
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【题目】下表是元素周期表前五周期的一部分,X、Y、Z、R、W、J是6种元素的代号。其中J为0族元素。
X | Y | Z | |
R | |||
W | |||
J |
下列说法正确的是( )
A.基态R原子的轨道表示式为![]()
B.
与
的半径大小关系为![]()
C.Y的第一电离能大于X的第一电离能
D.X、Y、Z、R、W中,电负性最大的元素为W
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【题目】下列说法均正确的组合为
①s-s σ键与s-p σ键的电子云形状相同
②第四周期的元素基态原子中,4s能级只有1个电子的元素共有3种
③钨的配合物离子[W(CO)5OH]-能催化固定CO2,该配离子中钨显0价
④中心原子采取sp3杂化的分子,其立体构型一定是正四面体
⑤2-丁醇中存在手性碳原子
⑥相对分子质量:CH3CH2OH>CH3CHO,所以沸点:CH3CH2OH>CH3CHO
A.②③⑤B.③⑤C.①②④D.④⑥
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【题目】有机物K为合成高分子化合物,一种合成K的合成路线如图所示(部分产物及反应条件已略去)。
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已知:① R1CHO+ R2CH2CHO![]()
+H2O
②
+![]()
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回答下列问题:
(1)A的名称为_________,F中含氧官能团的名称为___________。
(2)E和G的结构简式分别为________、________。H→K的反应类型为_______反应。
(3)由C生成D的化学方程式为___________。
(4)参照上述合成路线和信息,以甲醛、乙醛为原料(无机试剂任选),设计制取甘油(丙三醇)的合成路线为___________。
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【题目】钇钡铜氧是一种新型节能高温超导体,其晶胞结构如图所示。研究发现,此高温超导体中的Cu元素有两种价态,分别为+2和+3,Y元素的化合价为+3,Ba元素的化合价为+2。
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(1)该物质的化学式为________。
(2)该物质中Cu2+与Cu3+的个数比为__________。
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【题目】在2L 恒容密闭容器中充入X(g)和Y(g),发生反应X(g)+Y(g)
M(g)+N(s),所得实验数据如下表:
实验 编号 | 温度/℃ | 起始时物质的量/mol | 平衡时物质的量/mol | ||
n(X) | n(Y) | n(M) | n(N) | ||
① | 800 | 0.10 | 0.40 | 0.080 | 0.080 |
② | 800 | 0.20 | 0.80 | a | a |
③ | 900 | 0.10 | 0.15 | 0.06 | 0.06 |
下列说法正确的是( )
A.实验① 5min达平衡,平均反应速率v(X)=0.016mol/(L·min)
B.实验②中,该反应的平衡常数K=1
C.实验②中,达到平衡时,a小于0.16
D.正反应为吸热反应
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【题目】(1)某科学工作者通过
射线衍射分析推测胆矾中既含有配位键,又含有氢键,其结构可能如图所示,其中配位键和氢键均用虚线表示。
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①写出基态Cu原子的核外电子排布式:__。
②写出图中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来):__。
(2)很多不饱和有机物在Ni的催化作用下可以与H2发生加成反应,如①CH2=CH2、②CH
CH、③
、④HCHO等,其中碳原子采取sp2杂化的分子有__(填序号),推测HCHO分子的立体构型为__形。
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【题目】化合物H是一种有机光电材料中间体。实验室由芳香化合物A制备H的一种合成路线如下:
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已知:①![]()
②![]()
回答下列问题:
(1)A的化学名称是______________________。
(2)由C生成D和E生成F的反应类型分别是_____________________、____________________。
(3)E的结构简式为______________________________。
(4)G为甲苯的同分异构体,由F生成H的化学方程式为______________________________。
(5)芳香化合物X是F的同分异构体,X能与饱和碳酸氢钠溶液反应放出CO2,其核磁共振氢谱显示有4种不同化学环境的氢,峰面积比为6:2:1:1,写出2种符合要求的X的结构简式:_______________。
(6)写出用环戊烷和2-丁炔为原料制备化合物的合成路线(其他试剂任选) _______________。
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