1、规范演练361有X、Y、Z三种元素，其中X原子的价电子构型为2s22p2，Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道，Z的1价离子是一个质子。试回答下列问题：(1)ZXY分子中的三个原子除Z原子外均为8电子构型，写出该分子的结构式：_，根据电子云重叠方式的不同，分子里共价键的类型有_。 (2)常温下，YZ3呈气态，但易被液化，且极易溶于水，其原因是_。 (3)液态的YZ3是一种重要的溶剂，其性质与H2O相似，可以与活泼金属反应，写出Na与液态YZ3反应的化学方程式：_。解析：由“X原子的价电子构型为2s22p2”可推知X是C；“Y原子的L电子层中有三个未成对电子，且无空轨道”可推知Y是N；
2、Z是H。(1)ZXY分子为HCN，其结构式为HCN，分子中含有的共价键为键和键。(2)YZ3分子为NH3，易液化；NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水。(3)由2Na2H2O=2NaOHH2可类推出：2Na2NH3=2NaNH2H2。答案：(1)HCN键、键(2)NH3和H2O都是极性分子，且二者能形成氢键，NH3又能与H2O发生化学反应，使得NH3极易溶于水(3)2Na2NH3=2NaNH2H22硫及其化合物有许多用途，相关物质的物理常数如下表所示：物质H2SS2FeS2SO2SO3H2SO4熔点/ 85.5115.2600(分解
3、)75.516.810.3沸点/ 60.3444.610.045.0337.0回答下列问题：(1)基态Fe原子价层电子的电子排布图(轨道表达式)为_，基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为_形。(2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_。(3)图(a)为S8的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为_。(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为_形，其中共价键的类型有_种；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_。(5)FeS2晶体的晶胞如图(c)所示。晶胞边
4、长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，其晶体密度的计算表达式为_gcm3；晶胞中Fe2位于S所形成的正八面体的体心，该正八面体的边长为_nm。解析：(1)基态Fe原子的核外电子排布式为Ar3d64s2，则其价层电子的电子排布图(轨道表达式)为；基态S原子的核外电子排布式为1s22s22p33s23p6, 则电子占据最高能级是3p, 3p电子云轮廓图为哑铃(纺锤)形。(2)根据价层电子对互斥理论，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是4、3、3，因此不同于其他分子的是H2S。(3) S8、二氧化硫形成的晶体均是分子晶体，由于S8相对分子质量大，分子
5、间范德华力强，所以其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多。(4)气态三氧化硫以单分子形式存在，根据(2)中分析可知中心原子含有的价层电子对数是3，且不存在孤对电子，所以其分子的立体构型为平面三角形。分子中存在氧硫双键，因此其中共价键的类型有2种，即键、键；固体三氧化硫中存在如图(b)所示的三聚分子，该分子中S原子形成4个共价键，因此其杂化轨道类型为sp3。(5)根据晶胞结构可知含有铁原子的个数是1214，硫原子个数是864，晶胞边长为a nm、FeS2相对式量为M，阿伏加德罗常数的值为NA，则其晶体密度的计算表达式为 gcm31021 gcm3；晶胞中Fe2位于S所形成的正八面体的体心，该
6、正八面体的边长是面对角线的一半，则为anm。答案： (1) 哑铃(纺锤)(2) H2S(3)S8相对分子质量大，分子间范德华力强(4)平面三角2sp3(5)1021a3锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题：(1)Zn原子核外电子排布式为_。(2)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第一电离能I1(Zn)_I1(Cu)(填“大于”或“小于”)，原因是_。(3)ZnF2具有较高的熔点(872 )，其化学键类型是_；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是_。(4)中华本草等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3
7、)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为_，C原子的杂化形式为_。解析：本题考查物质的结构与性质。(1)锌元素的核电荷数为30，则锌原子的电子排布式为Ar3d10 4s2或1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2。(2)Cu核外电子排布为Ar3d104s1，而Zn核外电子排布为Ar3d104s2较稳定，所以Cu第一电离能较Zn小。(3)由ZnF2的熔点较高可知ZnF2为离子化合物，化学键类型为离子键，ZnF2为离子化合物，极性强难溶于有机溶剂，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为共价化合物，易溶于有机溶剂。(4)ZnCO3中碳原子的价层电子对数为3，
8、孤电子对数为0，则CO的空间构型为平面三角形，C原子为sp2杂化。答案：(1)Ar3d10 4s2(或1s2 2s2 2p63s2 3p63d104s2)(2)大于Cu核外电子排布为Ar3d104s1，而Zn核外电子排布为Ar3d104s2较稳定(3)离子键ZnF2为离子化合物，而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2为共价化合物(4)平面三角形sp2杂化4我国考古人员在秦陵挖掘的宝剑，到现在还是锋利无比，原因是剑锋上面覆盖了一层铬。(1)写出Cr的外围电子排布式_。与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是_。(2)根据下表Cr原子的能级电离能I/(kJmol1)数据，解释原子
9、逐级电离能增大的原因：_。I1I2I3I4I5I6I7652.91 590.62 9874 7436 7028 744.915 455(3)CrCl36H2O有三种水合异构体，蓝绿色的Cr(H2O)5ClCl26H2O，绿色的Cr(H2O)4Cl2Cl6H2O和紫色的_，其中Cr的配体水分子也可以被NH3置换，如Cr(NH3)5Cl2，则NH3的VSEPR模型为_，N的杂化方式为_，写出NH3的一种等电子体_。(4)CrO3能将CH3CH2OH氧化为乙醛，二者的相对分子质量相近，但乙醇的沸点比乙醛高，原因是_。(5)Cr晶体的堆积模型是体心立方堆积。下列金属晶体也采取这种堆积模型的是_(填字母
10、)。ANaBPoCMg DCu晶胞中Cr的配位数为_。已知Cr的相对原子质量为M，Cr的密度为 gcm3，阿伏加德罗常数用NA表示，则Cr的原子半径是_pm。(写出表达式即可)解析：(1)Cr的原子序数为24，核外电子排布式为1s22s22p63s2p63d54s1，其外围电子排布式3d54s1。与铬同周期的所有元素中基态原子最外层电子数与铬原子相同的元素是K和 Cu。(2)因为随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再失去一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多。所以表中Cr原子的电离能逐级增大。(3)CrCl36H2O有三种水合异构体，蓝绿色的Cr(H2O)5C
11、lCl26H2O，绿色的 Cr(H2O)4C12Cl6H2O和紫色的Cr(H2O)6Cl3，其中Cr的配体水分子也可以被NH3置换，如Cr(NH3)5Cl2，因为NH3的中心原子上有1对孤电子对，加上中心原子上的键电子对，它们的中心原子上的价层电子电子对数都是4，这些价层电子相互排斥，形成了正四面体形结构。所以NH3的VSEPR模型为四面体形，N的杂化方式为sp3。因为等电子体是指原子总数相等，价电子总数相同的分子，具有相似的化学性质，所以NH3的等电子体为PH3。(4)CrO3能将CH3CH2OH氧化为乙醛，二者的相对分子质量相近，但因为乙醇与水能形成分子间氢键，所以乙醇的沸点比乙醛高。(5
12、)因为体心立方堆积是指晶胞中含有两个原子的立方体，一个原子在立方体的顶点上，另一个原子在立方体的中心。Cr晶体的堆积模型是体心立方堆积。而碱金属也属于这种堆积，所以Na 属于体心立方堆积。Po属于简单立方堆积，Mg属于六方最紧密堆积，Cu属于面心立方最紧密堆积，故选A。晶胞中配位数是指与指定原子接触的原子的数目。Cr属于体心立方堆积的晶胞，中心Cr原子与立方体顶点的8个Cr原子距离都相同，所以晶胞中Cr的配位数为8。因为Cr属于体心立方堆积的晶胞，所以每个晶胞中含有两个Cr原子。设晶胞的边长为a pm，根据公式，所以a1010 ，根据晶胞的结构为体心立方堆积，所以Cr的原子半径为 1010。答
13、案：(1)3d54s1K、Cu(2)随着电子的逐个失去，阳离子所带的正电荷数越来越大，再失去一个电子需要克服的电性引力也越来越大，消耗的能量也越来越多(3)Cr(H2O)6Cl3四面体形sp3PH3(4)乙醇能形成分子间氢键(5)A8 10105硒化锌是一种半导体材料，回答下列问题。(1)锌在周期表中的位置_；Se 基态原子价电子排布图为_。元素锌、硫和硒第一电离能较大的是_(填元素符号)。(2)Na2SeO3分子中Se原子的杂化类型为_；H2SeO4的酸性比H2SeO3 强，原因是_。(3)气态SeO3分子的立体构型为_；下列与SeO3互为等电子体的有_(填字母)。ACO BNOCNCl3
14、DSO(4)硒化锌的晶胞结构如图所示，图中X和Y点所堆积的原子均为_(填元素符号)；该晶胞中硒原子所处空隙类型为_(填“立方体”“正四面体”或“正八面体”)；若该品晶胞密度为 gcm3，硒化锌的摩尔质量为M gmol1。用NA代表阿伏加德罗常数的数值，则晶胞参数a为_nm。解析：(1)Zn锌的原子序数是30，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s2，在周期表中的位置第四周期第B族；Se原子序数是34，原子核外有34个电子，最外层电子排布式为4s24p6，基态原子价电子排布图为。元素锌金属性较强，第一电离能较小，硫和硒为同主族元素，同主族元素由上到下非金属性逐渐减弱，所以硫的非
15、金属性强于Se，所以第一电离最大的是S。(2) Na2SeO3分子中Se原子的价电子对数为4，所以Se原子的杂化类型为sp3；H2SeO4的非羟基氧比H2SeO3多(或H2SeO4中Se 的化合价更高)，所以H2SeO4酸性比H2SeO3 强。(3)气态SeO3分子的价层电子对数为3，Se没有孤电子对，故分子的立体构型为平面三角形；等电子体要求原子总数相同，价电子数相同，所以与SeO3互为等电子体的离子由有A.CO、B.NO。(4)硒化锌的晶胞结构中原子个数比为11，其中Se原子4个，若X和Y点所堆积的原子均为锌原子，则84，符合；则图中X和Y点所堆积的原子均为Zn原子，根据图中原子的位置可知
16、，该晶胞中硒原子所处空隙类型为正四面体；若该品晶胞密度为 gcm3，硒化锌的摩尔质量为M gmol1。用NA代表阿伏加德罗常数的数值，根据，则V，则晶胞的边长为a为 107 nm。答案：(1)第四周期第B族S(2)sp3H2SeO4的非羟基氧比H2SeO3多(或H2SeO4中Se 的化合价更高)(3)平面三角形AB(4)Zn正四面体107 6金属铁、铜及其化合物在科学研究和工业生产中具有重要的用途。下图1表示铜与氯形成化合物A的晶胞(黑球代表铜原子)。图2是Fe3与乙酰乙酸乙酯形成的配离子B。回答下列问题：(1)基态Cu原子的核外电子排布式为_。(2)从原子结构角度分析，第一电离能I1(Fe)
17、与I1(Cu)的关系是：I1(Fe)_I1(Cu)(填“”“(3)CuCl4(4)sp2、sp3cdegh(5)Cu可与氨形成易溶于水的配位化合物(或配离子)PH3(或 AsH3等其他合理答案)NH3、 H2O 分子中 N、 O 原子的孤电子对数分别是 1、2，孤电子对数越多，对成键电子对的排斥力越强，键角越小(6) 1077四周期元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大。A的基态原子核外电子占据3个能级，最外层电子数是电子层数的2倍。基态B原子与A同周期，p能级达到半充满。C原子电子层数与最外层电子数相等。B和E同主族，基态D原子的价层电子排布通式为ns2np1。请回答下列问题：(1)基态E
18、原子的价电子排布式为_。(2)上述5种元素中，电负性最大的元素是_，1 mol AB中含有键的数目是_ 。(3)BO的空间构型为_，写出它的一种等电子体_。(4)B、C可组成二种新型无机非金属材料CB，具有耐高温，耐磨性能。它的晶体类型为 _， 其晶胞与金刚石晶胞相似，已知晶胞边长为a pm，则该晶胞的密度为 _ gcm3。(用含a、NA的式子表示)。(5)D、B可组成第三代半导体材料，其晶胞如图所示，它的化学式为_。解析：前四周期元素A、B、C、D、E，原子序数依次增大，A的基态原子核外电子占据3个能级，最外层电子数是电子层数的2倍，A为C元素；基态B原子与A同周期，p能级达到半充满，B为N
19、元素；C原子电子层数与最外层电子数相等，C可能为Al或者Ge，又因为基态D原子的价层电子排布通式为ns2np1，所以C为Al元素，D为Ga元素；B和E同主族，E只能为As元素。(1)基态As原子的价电子排布式为4s24p3。(2)根据元素周期表中同周期、同主族元素电负性的递变规律，上述5种元素中，电负性最大的元素是N元素；在CN中，存在共价三键，其中有一个键，两个键，1 mol CN中含有键的数目是2NA。(3)NO中N原子发生sp2杂化，空间构型为平面三角形，一个NO中共有32个电子，与NO等电子体的是CO。(4)新型无机非金属材料AlN，具有耐高温，耐磨性能，应属于原子晶体，由于其晶胞与金
20、刚石晶胞相似，每个晶胞中含有4个AlN单元，AlN晶胞的质量为41，晶胞的体积为(a1010cm)3a31030cm3，该晶胞的密度为 gcm3。(5)根据晶胞的结构，Ga：12236，N：646，故它的化学式为GaN 。答案：(1)4s24p3(2)N2NA(3)平面三角形CO(4)原子晶体(5)GaN8X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大，X、Y、Z、W属于短周期元素。已知X位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同；Y原子核外有三个能级，且每个能级上容纳的电子数相同；W原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；Q元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子。回答下列问题：
21、(1)仅由X与W组成的含18个电子的分子的结构式为_。(2)Y、Z、W中第一电离能最大的是 _ (填元素符号)，Q的基态原子核外电子排布式为_。(3)YW离子的空间构型是_，其中心原子的杂化轨道类型是_杂化。(4)已知由Q、Z、W三种元素按照139的原子个数比可形成某离子化合物，常温下测得该离子化合物的水溶液pH2，则该溶液中由水电离产生的c(H)为_molL1。(5)Y的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环(如图1)。则1个这种单质分子中所含键的数目为_。(6)Q元素的单质在形成晶体时，其晶胞如图2所示。则Q原子的配位数为_，若Q的原子半径为
22、a cm，阿伏加德罗常数的值为NA，则该单质的密度为 _ gcm3(不必化简)。解析：短周期元素X位于周期表的s区，其原子中电子层数和未成对电子数相同，则X是氢元素；短周期元素Y原子核外有三个能级，且每个能级上容纳的电子数相同，其基态原子的电子排布式为1s22s22p2，则Y是碳元素；短周期元素W原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则W是氧元素；X、Y、Z、W、Q五种元素的原子序数依次增大，则Z是氮元素；Q的原子序数为26，是铁元素。 (1) 仅由氢元素与氧元素组成的含18个电子的分子为H2O2，其结构式为HOOH。(2)同周期元素原子的第一电离能逐渐增大，但是氮原子2p轨道为半充满状态，故
23、第一电离能：NOC。(3)CO中心原子上的孤电子对数为(4232)0，根据价层电子对互斥理论，CO的空间构型是平面三角形；CO中碳原子只成3个键，且无孤电子对，因此碳原子的杂化轨道类型是sp2。(4)由Fe、N、O三种元素按照139的原子个数比形成的离子化合物为Fe(NO3)3，Fe3因水解使溶液pH2，则由水电离产生的c(H)0.01 molL1。(5)C元素的一种单质相对分子质量为720，该分子中C原子数为60，即C60；由图1知，该分子结构中含有碳碳单键和碳碳双键，分子中所含的碳碳双键数就是键的数目，每个碳原子成3个键，每个碳原子剩余的一个价电子用于形成键，形成键需要两个碳原子，因此键数
24、目为30。(6)图2表示铁的晶胞，是体心立方结构，配位数为8；根据均摊法，该晶胞平均含有2个Fe原子，晶胞的质量为2，Fe原子半径为a cm，晶胞体对角线为4a cm，设晶胞的棱长为b，晶胞的面对角线为b，则(b)2b2(4a)2，b，晶胞的体积为，因此Fe的密度为 gcm3。答案：(1)HOOH(2)N1s22s22p63s23p63d64s2(或Ar3d64s2)(3)平面三角形sp2(4)0.01(5)30(6)89已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增大。其中A与B、A与D在周期表中位置相邻，A原子核外有两个未成对电子，B元素的第一电离能比同周期相邻两种
25、元素都大，C原子在同周期原子中半径最大(稀有气体除外)；E与C位于不同周期，E原子核外最外层电子数与C相同，其余各层电子均充满。请根据以上信息，回答下列问题：(填相应的元素符号)(1)A、B、C、D四种元素电负性由大到小的排列顺序为_。(2)B的氢化物的结构是_，其空间构型为_。 (3)E核外电子排布式是_，E的某种化合物的结构如图所示。 微粒间的相互作用包括化学键和分子间作用力，此化合物中各种粒子间的相互作用力有_。 (4)A与B的气态氢化物的沸点_(填化学式，下同)更高，A与D的气态氢化物的沸点_更高。 (5)A的稳定氧化物中，中心原子的杂化类型为_，空间构型为_。解析：A、B、D的相对位
26、置为，又因为B的第一电离能比同周期相邻的两种元素大，所以B为半充满结构，B为N，A为C，D为Si，C为Na，E为第四周期的元素，最外层为1个电子，其余各电子层均排满，则E的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，为Cu。(1)A、B、C、D分别为C、N、Na、Si，根据电负性的递变规律可知，电负性：NCSiNa。(2)B的气态氢化物为NH3，中心原子N以sp3杂化，空间构型为三角锥形。(3)E为Cu，其电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。根据图示可判断H2O分子和Cu2之间存在配位键，同时水分子之间还存在氢键，H2O分子内存在共价键。该化合物还含有阴离子，故有离子键。(4)A与B的气态氢化物分别为CH4和NH3，其沸点高低为NH3CH4(因NH3分子之间存在氢键)，A与D的气态氢化物分别为CH4和SiH4，由于其组成和结构相似，SiH4的相对分子质量大于CH4，故沸点：SiH4CH4。(5)CO2中C原子的杂化方式为sp杂化，CO2分子呈直线形。答案：(1)NCSiNa(2) 三角锥形(3)1s22s22p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)离子键、共价键、配位键、氢键(4)NH3SiH4(5)sp杂化直线形