Page1物質的結構與性質（一）A～G是前四周期除稀有氣體之外原子序數依次增大的七種元素。A與其他元素既不同周期又不同族；B、C的價電子層中未成對電子數都是2；E核外的s、p能級的電子總數相等；F與E同周期且第一電離能比E小；G的＋1價離子（G+）的各層電子全充溢。回答下列問題：（1）寫出元素名稱：B，G。（2）寫出F的價電子排布圖：。（3）寫出化合物BC的結構式：。（4）由A、C、F三元素形成的離子[F(CA)4]—是F在水溶液中的一種存在形式，其中F的雜化類型是。（5）在測定A、D形成的化合物的相對分子質量時，試驗測定值一般高于理論值的主要緣由是。（6）E的一種晶體結構如圖甲，則其一個晶胞中含有個E；G與D形成的化合物的晶胞結構如圖乙，若晶體密度為ag/cm3，則G與D最近的距離為pm。（阿伏加德羅常數用NA表示，列出計算表達式，不用化簡；乙中○為G，●為D。）【答案】（1）碳銅（2）（3）C≡O（4）sp3雜化（5）HF分子間通過氫鍵形成締合分子（合理答案均計分）（6）2×108pm【解析】（二）鋅在工業中有重要作用，也是人體必需的微量元素。回答下列問題：(1)Zn原子核外電子排布式為_____________________________________。(2)黃銅是人類最早運用的合金之一，主要由Zn和Cu組成。第一電離能I1(Zn)________I1(Cu)(填“大于”或“小于”)。緣由是________________________________________________________________________。(3)ZnF2具有較高的熔點(872℃)，其化學鍵類型是________；ZnF2不溶于有機溶劑而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能夠溶于乙醇、乙醚等有機溶劑，緣由是__________________________________________________________。(4)《中華本草》等中醫典籍中，記載了爐甘石(ZnCO3)入藥，可用于治療皮膚炎癥或表面創傷。ZnCO3中，陰離子空間構型為________，C原子的雜化形式為________。(5)金屬Zn晶體中的原子積累方式如圖所示，這種積累方式稱為________：六棱柱底邊邊長為acm，高為ccm，阿伏加德羅常數的值為NA，Zn的密度為____________________________________________g·cm－3(列出計算式)。答案(1)[Ar]3d104s2(2)大于Zn核外電子排布為全充溢穩定結構，較難失電子(3)離子鍵ZnF2為離子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化學鍵以共價鍵為主、極性較小(4)平面三角形sp2雜化(5)六方最密積累(A3型)eq\f(65×6,NA×6×\f(\r(3),4)×a2c)（三）原子序數依次增大的四種元素A、B、C、D分別處于第一至第四周期。自然界中存在多種A的化合物，B原子核外電子有6種不同的運動狀態，B與C可形成正四面體形分子。D的基態原子的最外能層只有一個電子，其他能層均已充溢電子。請回答下列問題：(1)這四種元素中電負性最大的元素．其基態原子的價電子排布圖為________，第一電離能最小的元素是________(填元素符號)。(2)C所在主族的前四種元素分別與A形成的化合物，沸點由高到低的依次是________(填化學式)，呈現如此遞變規律的緣由是_____________________________________________________。(3)B元素可形成多種單質，一種晶體結構如圖一所示，其原子的雜化類型為________、另一種的晶胞如圖二所示，若此晶胞中的棱長為356.6pm，則此晶胞的密度為________g·cm－3(保留兩位有效數字)。(eq\r(3)＝1.732)(4)D元素形成的單質，其晶體的積累模型為__________，D的醋酸鹽晶體局部結構如圖三，該晶體中含有的化學鍵是________(填選項序號)。①極性鍵②非極性鍵③配位鍵④金屬鍵答案：(1)Cu(2)HF＞HI＞HBr＞HClHF分子之間形成氫鍵使其熔沸點較高，HI、HBr、HCl分子之間只有范德華力，相對分子質量越大，范德華力越大，沸點越高(3)sp23.5(4)面心立方最密積累①②③（四）W、X、Y、Z、R為前四周期元素，且原子序數依次增大。XY2是紅棕色氣體；X與氫元素可形成XH3；Z基態原子的M層與K層電子數相等；W是形成有機物種類最多的元素；R2＋的3d軌道中有9個電子。請回答：(1)Y基態原子的電子排布式是________；Y和W形成的三原子分子是________(填“極性”或“非極性”)分子。(2)X與氫元素可形成的化合物XH3的中心原子雜化軌道類型為________雜化，XYeq\o\al(－,2)的立體構型是________。(3)Z所在周期中第一電離能最大的主族元素Q名稱________。比較沸點凹凸：XY2________ZY。(4)Z與某元素形成的化合物的晶胞如左下圖所示，晶胞中陰離子與陽離子的個數比是________。(5)R晶胞結構如右上圖所示，R晶體中每個R原子四周距離最近的R原子數目為________。答案(1)1s22s22p4非極性(2)sp3V形(3)氯<(或者填“小于”“低于”)(4)2∶1(5)12解析分子式為XY2的紅棕色氣體為NO2，則X為N元素，Y為O元素，M層與K層電子數相等的基態原子的電子排布式為1s22s22p63s2，則Z為Mg元素，＋2價離子的3d軌道上有9個電子的原子的外圍電子排布為3d104s1，則R為Cu元素，W是形成有機物種類最多的元素，則W為C元素。(1)依據上述推斷，Y為O元素，O元素基態原子的電子排布式為1s22s22p4；Y和W分別為O、C，O、C形成的三原子分子是CO2，CO2的結構式為Oeq\a\vs4\al(C)eq\a\vs4\al(O)，該分子正負電荷重心重疊，是非極性分子。(2)X為N元素，N元素與氫元素形成化合物NH3，依據價層電子對互斥理論可知，在NH3分子中，成鍵電子對數為3＋(5－1×3)÷2＝4，所以中心原子雜化軌道類型為sp3雜化；XYeq\o\al(－,2)為NOeq\o\al(－,2)，中心原子氮原子價層電子對數為eq\f(5＋1,2)＝3，雜化軌道類型為sp2雜化，其中一個雜化軌道中容納有1對孤對電子，所以NOeq\o\al(－,2)的立體構型是V形。(3)依據上述推斷，Z為Mg元素，位于第三周期，同周期元素，從左到右第一電離能漸漸增大，所以Mg所在周期中第一電離能最大的主族元素Q名稱為氯；XY2為NO2，ZY為MgO，常溫常壓下，NO2是氣體，而MgO是固體，所以沸點凹凸：NO2＜MgO。(4)由晶胞結構可看出，陽離子位于頂點和體心，陽離子個數＝1/8×8＋1＝2個，陰離子位于面上和體內，陰離子個數＝1/2×4＋2＝4個，陰離子與陽離子個數比為2∶1。(5)依據晶胞結構可知，處于頂點上的粒子，離它最近的粒子位于面心上，則R晶體中每個R原子四周距離最近的R原子數目為3×8÷2＝12。（五）元素周期表中第四周期的某些元素在生產、生活中有著廣泛的應用。(1)硒常用作光敏材料，基態硒原子的價電子排布圖為________________；與硒同周期的p區元素中第一電離能大于硒的元素有__________種；SeO3的空間構型是_______________。(2)科學家在探討金屬礦物質組分的過程中，發覺了Cu—Ni—Fe等多種金屬互化物。確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體的方法是_____________________________________。(3)鎳能與類鹵素(SCN)2反應生成Ni(SCN)2。(SCN)2分子中硫原子的雜化方式是________，σ鍵和π鍵數目之比為_____________。(4)Co(NH3)5Cl3是鈷的一種協作物，向100mL0.2mol·L-1該協作物的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成5.74g白色沉淀，則該協作物的化學式為_____________，中心離子的配位數為________________。(5)已知：r(Fe2+)為61pm，r(Co2+)為65pm。在隔絕空氣條件下分別加熱FeCO3和CoCO3，試驗測得FeCO3的分解溫度低于CoCO3，緣由是__________________________________。(6)某離子型鐵氧化物晶胞如下圖所示，它由X、Y組成，則該氧化物的化學式為________________________。已知該晶體的密度為dg·cm-3，阿伏加德羅常數的值為NA，則該品體的晶胞參數a=_______pm(用含d和NA的代數式表示)。【參考答案】(1).(2).3(3).平面三角形(4).X射線衍射(5).sp3雜化(6).5:4(7).［Co（NH3）5Cl］Cl2(8).6(9).Fe2+的半徑小于Co2+，FeO的晶格能大于CoO，FeCO3比CoCO3易分解(10).Fe3O4(11).×1010【分析】(1)硒為34號元素，有6個價電子，據此書寫價層電子排布圖；同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素；氣態SeO3分子Se原子孤電子對數==0，價層電子對數=3+0=3，為平面三角形；(2)確定晶體、非晶體的方法是X射線衍射(3)依據(SCN）2分子中分子結構式為N≡C-S-S-C≡N分析；(4)協作物中配位離子Cl-不與Ag+反應，據此計算出外界離子Cl-離子的數目，據此分析解答；(5)依據產物FeO的晶格能和CoO的晶格能比較進行分析；(6)依據均攤法確定微粒個數，即可確定化學式；晶胞參數a=×1010cm。【詳解】(1)硒為34號元素，有6個價電子，價電子排布圖為；同一周期中，元素的第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第ⅤA族元素第一電離能大于相鄰元素，因此同一周期p區元素第一電離能大于硒的元素有3種，分別為As、Br、Kr；氣態SeO3分子Se原子孤電子對數==0，價層電子對數=3+0=3，為平面三角形；答案：3平面三角形(2)確定某種金屬互化物是晶體還是非晶體的方法是是X射線衍射答案：X射線衍射(3)（SCN）2分子中分子結構式為N≡C-S-S-C≡N，每個S原子價層電子對個數是4且含有兩個孤電子對，依據價層電子對互斥理論知硫原子的雜化方式為sp3，該分子中σ鍵和π鍵數目之比為5:4；答案：sp3雜化5:4(4)協作物的物質的量為0.2mol/L×100×10-3L=0.02mol，氯化銀的物質的量為，協作物中配位離子Cl-不與Ag+反應，1mol該協作物生成2molAgCl沉淀，所以1mol該協作物中含2mol外界離子Cl-，即配離子中含有2個Cl-，該協作物的化學式可寫為：[Co（NH3）5Cl]Cl2，中心離子配位數6；答案：［Co（NH3）5Cl］Cl26（5）因為Fe2+的半徑小于Co2+，所以FeO的晶格能大于CoO，生成物FeO比CoO穩定，所以FeCO3的分解溫度低于CoC