1、题型强化练(五)(建议用时：45分钟)1下表为长式周期表的一部分，其中的字母X、Y、Z、W、M、R分别代表对应的6种元素。请回答下列问题：(1)在上述6种元素中，原子半径在短周期主族元素中最大的是_，电负性最强的是_，基态原子核外有三个未成对电子的是_(填字母对应的元素符号)。(2)R2基态时的电子排布式为_。(3)元素X、Y、M的第一电离能由大到小的顺序为(用元素符号表示)_。(4)MY的空间构型为_，中心原子M的杂化方式为_，写出一个和该离子互为等电子体的微粒的化学式_。(5)X的氢化物由液态变为气态所需克服的微粒间的作用力是_。(6)Z、W、R形成某种化合物的晶胞结构如图所示，该化合物的
2、化学式为_。若该晶胞的棱长为a pm，则该晶体的密度为_ g/cm3(用含a的代数式表示)。【解析】X、Y、Z、W、M、R分别为N、O、F、Na、S、Ni。【答案】(1)NaFN(2)1s22s22p63s23p63d8(或Ar3d8)(3)NOS(4)三角锥形sp3ClO(或NF3、NCl3、PCl3等)(5)范德华力和氢键(6)NaNiF32(2015临沂二模)X、Y、Z为前四周期元素，且原子序数依次增大。X与氢元素可形成：H2X、H2X2两种化合物，且在常温下均为液态；Y基态原子的M层电子数是K层的3倍；Z2的3d轨道中有10个电子。请回答下列问题：(1)X所在周期中第一电离能最大的主族
3、元素是_(填元素符号)；H2X2分子中X原子的杂化方式是_。(2)Y与X可形成YX。YX的立体构型是_。写出一种与YX互为等电子体分子的化学式_。(3)Z的氯化物与氨水反应可形成配合物Z(NH3)4Cl2,1 mol该配合物中含有键的数目为_。(4)Y与Z形成化合物晶体的晶胞如图所示。已知该晶体的密度为a gcm3，则该晶胞的体积为_cm3(NA表示阿伏加德罗常数的值)。【解析】由题意知，X、Y、Z分别为O、S、Zn。(1)X为O在第二周期，F为第一电离能最大的主族元素，H2O2的结构式为HOOH，O采取sp3杂化。(2)YX为SO，价层电子对数为4(6242)4，为正四面体形；与SO等电子体
4、的分子有CCl4、SiF4等。(3)键数目为(344)NA。(4)a，V。【答案】(1)Fsp3(2)正四面体形CCl4(或SiF4等)(3)16NA(4)3(2015湖南十三校联考)(1)主族元素A的简单阳离子不与任何原子具有相同的核外电子排布。元素B与氮元素同周期，B的原子序数大于氮，而第一电离能比氮的小。A与B能形成两种化合物A2B2和A2B，其中B的杂化方式分别为_、_。A2B、NH3、SiH4的键角由大到小依次为_(填化学式)。A2B由液态形成晶体时密度减小，主要原因是_。(2)新型无机材料在许多领域被广泛应用。陶瓷发动机的材料选用氮化硅，它硬度大、化学稳定性强，是很好的高温陶瓷材料
5、。除氢氟酸外，氮化硅不与其他无机酸反应，抗腐蚀能力强。氮化硅的晶体类型是_，氮化硅与氢氟酸反应的化学方程式为_。(3)MgCO3和CaCO3都为离子晶体，热分解的温度分别为402 和900 ，请根据结构与性质的关系说明它们热分解温度不同的原因： _。(4)砷化镓广泛用于雷达、电子计算机、人造卫星、宇宙飞船等尖端技术中。镓的基态原子价电子排布式为_，砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，其晶胞边长为a pm，则每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为_g(用NA表示阿伏加德罗常数)。【解析】(1)由题意知A为H，B为O，H2O2和H2O中O的杂化方式均为sp3杂化；H2O、NH3和SiH4中心原子的杂化方式
6、均为sp3杂化，但含有的孤电子对数目不同，数目分别为2、1、0，所以键角大小顺序为SiH4NH3H2O。(2)由题中所给氮化硅的性质和用途知其为原子晶体。(3)两种物质分解均生成金属氧化物，均为离子化合物，比较其稳定性即可知碳酸镁和碳酸钙分解温度不同的原因。(4)镓为31号元素，基态原子价电子排布式为4s24p1；砷化镓的晶胞结构与金刚石相似，所以1个晶胞中含有4个GaAs，所以每立方厘米该晶体中所含砷元素的质量为g。【答案】(1)sp3sp3SiH4NH3H2O形成晶体时，每个水分子与4个水分子形成氢键，构成空间正四面体网状结构，水分子空间利用率低，密度反而减小(2)原子晶体Si3N412H
7、F=3SiF44NH3(3)Mg2半径小于Ca2半径，故MgO晶格能大于CaO晶格能，所以Mg2比Ca2更易与碳酸根离子中的氧离子结合，使碳酸根离子分解为CO2(4)4s24p14(2015东北三省四市联考)元素周期表揭示了化学元素间的内在联系，使其构成了一个完整的体系。(1)第二周期元素碳、氮、氧的电负性从大到小顺序为_(用元素符号表示)。(2)第四周期元素砷、硒、溴的第一电离能从大到小顺序为_(用元素符号表示)。(3)A族元素原子具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸(H3BO3)在水溶液中能与水反应生成B(OH)4而体现一元弱酸的性质。B(OH)4中B的原子杂化类型为_；不考虑空
8、间构型，B(OH)4的结构可用示意图表示为_。(4)过渡区元素铜的离子是人体内多种酶的辅因子。某化合物Y与Cu()(表示化合价为1)结合形成图甲所示的离子：写出Cu()的电子排布式：_；该离子中含有化学键的类型有_(填字母)。A极性键B离子键C非极性键 D配位键向氯化铜溶液中通入足量的二氧化硫，生成白色沉淀M，M的晶胞结构如图乙所示。写出该反应的离子方程式：_。若M晶体的密度为a g/cm3，NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞的体积是_ cm3。【解析】(1)第二周期元素中，从左到右电负性依次增强。(2)非金属性越强，第一电离能也越大，由于As价电子排布式为4s24p3，p轨道为半满结构，较稳定，
9、故其第一电离能介于Br、Se之间。(3)B(OH)4中B的价层电子对4(3141)4，所以采取sp3杂化。B原子是缺电子原子，所以该离子中还含有配位键。(4)Cu的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，失去一个电子后生成Cu，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d10。该离子中，碳原子和碳原子之间都存在非极性键，碳原子和氮原子之间、氮原子和氢原子之间、碳原子和氢原子之间都存在极性键，铜原子和氮原子间存在配位键，故选ACD。根据晶胞结构知，白色小球个数864，黑色小球个数4，所以该化合物的化学式为CuCl，二氧化硫有还原性，铜离子有氧化性，所以二氧化硫和氯化铜发生氧
10、化还原反应生成氯化亚铜和硫酸；该晶胞含有4个CuCl，若M晶体的密度为a g/cm3，NA表示阿伏加德罗常数，则晶胞的体积是。【答案】(1)ONC(2)BrAsSe(4)1s22s22p63s23p63d10(或Ar3d10)ACD2Cu22ClSO22H2O=2CuClSO4H499.5/aNA5铜、镓(Ga)、硒(Se)、硅等元素的单质或化合物是生产第三代太阳能电池的重要材料。回答下列问题：(1)基态铜原子的电子排布式为_；已知高温下CuOCu2OO2，试从铜原子价层电子结构变化的角度解释这一反应能够发生的原因_。(2)硒、硅均能与氢元素形成气态氢化物，则硒、硅的最简单气态氢化物的分子构型
11、分别为_、_；若SiH键中共用电子对偏向氢，氢气与硒反应时单质硒是氧化剂，则硒与硅的电负性相对大小为_。(3)硒能形成两种氧化物：SeO2、SeO3，两种分子的中心原子的杂化类型分别为_、_。(4)已知GaCl3的熔点为78 ，沸点为201.3 ；GaF3的熔点为950 ，沸点为1 000 ，则GaF3中化学键类型为_，GaCl3的晶体中粒子间的作用力是_。(5)金刚砂(SiC)的硬度为9.5，其晶胞结构如图所示，则金刚砂的晶体类型为_，每个C原子周围最近的C原子数目为_，若晶胞的边长为a pm，则金刚砂的密度为_ gcm3。【解析】(1)Cu、Cu2的价层电子排布式分别为3d10(全充满，稳
12、定)、3d9(不稳定)，故高温时CuO稳定性比Cu2O差。(2)H2Se、SiH4中硒与硅均有4个价层电子对，故VSEPR模型均为正四面体形，Se原子有2个孤电子对，而Si原子无孤电子对，故H2Se的分子构型为V形，SiH4的分子构型为正四面体形。SiH键中共用电子对偏向氢，说明氢的电负性比硅的大，氢气与硒反应时硒是氧化剂，说明硒的非金属性比氢的强，即硒的电负性比氢的大，故硒的电负性比硅的电负性大。(3)SeO2、SeO3中，中心原子Se的价层电子对数均为3，故Se均采取sp2杂化。(4)由GaCl3和GaF3的熔点、沸点数据知，GaCl3是分子晶体，GaF3是离子晶体，故GaF3中的化学键为
13、离子键，GaCl3晶体中粒子间的作用力为范德华力。(5)由金刚砂的硬度及晶胞结构判断其为原子晶体。采用沿X、Y、Z三轴切割的方法判断知，在金刚砂中，每个C原子周围最近的碳原子有12个。由均摊法知每个晶胞中含有4个“SiC”，质量为 g，晶胞的体积为a3l030 cm3，由此可求出晶体的密度为gcm3。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d104s1或Ar3d104s1CuO中Cu2的价层电子排布式为3d9，Cu2O中Cu的价层电子排布式为3d10，后者处于稳定的全充满状态而前者不是(2)V形正四面体形SeSi(3)sp2sp2(4)离子键范德华力(5)原子晶体126原子序数由小到大排
14、列的前四周期元素X、U、Y、Z、W、Q，其中X、U、Y、Z、W都位于短周期，U、Z元素原子核外未成对电子数相等，且等于其电子层数。在周期表中X是原子半径最小的元素，Z、W位于同主族。Q是一种过渡元素，最外层只有一个电子，其内层已全部填满电子。(1)W原子的基态核外电子排布式为_。(2)均由X、Y、Z三种元素组成的三种常见物质A、B、C分别属于酸、碱、盐，其中盐的化学式为_，推测盐中阳离子的空间构型为_，其中心原子杂化方式为_。(3)Z、W两种元素电负性的大小关系为_；Y、Z两种元素第一电离能的大小关系为_。(4)下表为UZ和Y2的有关信息。根据表中数据，说明UZ比Y2活泼的原因：_。化学键UZ
15、U=ZUZ键能(kJmol1)3518031 071化学键YYY=YYY键能(kJmol1)159418945(5)在1个Q2Z晶胞中(结构如下图所示)所含Q原子数目为_。【解析】在周期表中X是原子半径最小的元素，则X是H元素；U、Z元素原子核外未成对电子数相等，且等于其电子层数，U、Z只能是两个电子层，分别是C、O元素，则Y是N元素；Z、W位于同主族，W是S元素；Q是第四周期的过渡元素，内层填满电子的有Cu、Zn，最外层有一个电子的是Cu元素。(1)W是S元素，其原子核外有16个电子，其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p4。(2)均由H、N、O三种元素组成的三种常见物质A、
16、B、C分别属于酸、碱、盐，酸是硝酸、碱是一水合氨、盐是硝酸铵，盐的化学式为NH4NO3，铵根离子价层电子对数4，且不含孤电子对，所以铵根离子空间结构为正四面体型，N原子杂化方式为sp3。(3)同一主族元素中，元素的电负性随着原子序数的增大而减小，所以电负性OS；同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但A族元素第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能NO。(4)UZ和Y2是CO和NN，由表中数据可知：COCO，需吸收1 071 kJ803 kJ268 kJ能量，NNNN，需吸收945 kJ418 kJ427 kJ能量，CO中第一个键的键能比N2的第一个键的键能小很多，CO
17、的第一个键容易断裂，说明CO比N2活泼。(5)由晶胞结构可知，Cu位于晶胞内部，则一个晶胞含有4个Cu。【答案】(1)1s22s22p63s23p4(2)NH4NO3正四面体sp3(3)OSNO(4)CO中第一个键的键能比N2的第一个键的键能小很多，CO的第一个键容易断裂(5)47N、O、Si、Al、Cu是重要的元素，它们的单质及其化合物在工业上有十分重要的应用价值。(1)Cu元素在元素周期表中的位置是第_周期_族，Cu2的核外电子排布式是_。(2)比较N、O两种元素的第一电离能：N_O(填“”“”或“”)。(3)SiO2晶体的结构与金刚石的晶体结构类似，硅原子的杂化轨道类型为_，该晶体中微粒
18、间的作用力是_。(4)Al和N可形成某种晶体，其晶胞结构如右图所示，已知晶胞的边长为a cm，则晶体的化学式是_，Al原子的配位数为_，晶体的密度为_gcm3(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。【解析】(1)Cu元素的价电子排布为3d104s1，失去两个电子，则为3d9，Cu2的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9。(2)N、O属于同一周期元素且原子序数依次增大，同一周期元素的第一电离能随着原子序数的增大而增大，但A族的氮元素电子排布处于半充满状态，更稳定，所以其第一电离能大于同周期A族氧元素的电离能，所以第一电离能大小顺序是NO。(3)根据金刚石的晶体结构可知一个Si原子周围有4个O原子，所以Si原子的杂化方式为sp3杂化，晶体中微粒间的作用力是共价键。(4)每个晶胞中共含有Al原子数为4，N原子数为864，所以化学式为AlN。以图中某一铝原子为例，距离该原子最近且相等的氮原子有4个，故其配位数为4，每个晶胞的体积为a3，其质量为4(1427)NA164/NA g，故其密度为 gcm3。【答案】(1)四B1s22s22p63s23p63d9(2)(3)sp3共价键(4)AlN4
