物质结构与性质练习题1、四种常见元素的性质或结构信息如下表,试根据信息回答有关问题.元素 A B C D性质结构信息原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对的电子原子的M层有1对成对的p电子原子核外电子排布为Ar]3d104s x,有+1、+2两种常见化合价有两种常见氧化物,其中有一种是冶金工业常用的还原剂(1)A元素与其同周期相邻两种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为________(用元素符号表示);试解释其原因________。
(2)B元素的低价氧化物分子中心原子的杂化方式为________,B元素的最高价氧化物分子VSEPR模型为________,B元素与D元素形成分子空间构型为________。
(3)D元素最高价氧化物的熔点比同主族相邻元素最高价氧化物的熔点________(填“高”或“低”),其原因是________。
(4)往C元素的硫酸盐溶液中逐滴加入过量A元素的氢化物水溶液,观察到的现象为________;后一现象的化学反应方程式为________。
(5)某同学根据上述信息,推断A基态原子的核外电子排布为:该同学所画的电子排布图违背了_________________________。
(6)C晶体的堆积方式如图所示,设C原子半径为r cm,阿伏伽德罗常数用N A表示,则晶胞中C原子的配位数为________________,C晶体的密度为______________g•cm-3(要求写表达式,可以不化简)。
2、新型储氢材料是开发利用氢能的重要研究方向。
(1)Ti(BH4)3是一种储氢材料,可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Cl原子中,电子占据的最高能层符号为_________,该能层具有的原子轨道数为________。
②LiBH4由Li+和BH4-构成,BH4-的立体结构是_________,B原子的杂化轨道类型是________。
Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为________。
(2)金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中,离子半径Li+_______H-(填“>”、“=”或“<”).②某储氢材料是第三周期金属元素M的氢化物.M的部分电离能如表所示:I1/kJ•mol-1I2/kJ•mol-1I3/kJ•mol-1I4/kJ•mol-1I5/kJ•mol-1 738 1451 7733 10540 13630M是________ (填元素符号)。
(3)NaH具有NaCl型晶体结构,已知NaH晶体的晶胞参数a=488pm(棱长),Na+半径为102pm,H-的半径为________,NaH的理论密度是___________g·cm-3(只列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数为N A)3. (15分)元素X基态原子核外电子数为29,元素Y位于X的前一周期且最外层电子数为1,元素Z基态原子3p轨道上有4个电子,元素P原子最外层电子数是其内层电子数的3倍,元素Q基态原子2p半充满。
请回答下列问题:(1)写出X基态原子的核外电子排布式___________。
(2)Q的气态氢化物分子中Q原子轨道杂化类型是___________,该分子的空间构型为___________。
(3)P与Q的第一电离能的大小关系为___________。
(4)Z的氢化物在乙醇中的溶解度小于P的氢化物的原因是___________。
(5)Y与P形成的化合物晶胞结构如图,晶胞参数a=0.566nm,晶胞中P原子的配位数为___________,计算该晶体的密度为___________g/cm3。
4、(15分)A,B,C,D,E五种元素,均位于元素周期表的前四周期.它们的核电荷数逐渐增加.且核电荷数之和为57;B原子的L层p轨道中有2个电子,C的原子核外有三个未成对电子,D与B原子的价电子数相同.E原子的K层电子数与最外层电子数之比为2:1,其d轨道处于全充满状态。
请回答下列问题:(1)B,D原子可分别与A原子形成只含一个中心原子的共价化合物X和Y,其中X的电子式为__________,Y中D原子的杂化轨道类型为__________;C与A形成的常见化合物的分子构型为__________。
(2)B和D的最高价氧化物的晶体中熔点较高的是(填化学式) __________,其原因是___(3)B与C比较,电负性较大的是__________ (填元素符号),E2+的核外电子排布式为____ _____ _。
(4)E2+与C的常见氢化物形成配离子反应的离子方程式为__________。
(5)E单质的晶体中原子的堆积方式如下图甲所示,其晶胞特征如下图乙所示,原子之间相互位置关系的平面图如下图丙所示,若已知E原子半径为d,NA表示阿伏伽德罗常数。
摩尔质最为M,则该原子的配位数为__________,该晶体的密度可表示为__________。
5.(14分)有甲、乙、丙、丁、戊五种短周期元素,原子序数依次增大,其常见化合价依次为+1、-2、+1、+3、-1。
它们形成的物质间的转化关系如下图所示。
常温下用惰性电极电解(有阳离子交换膜)1L l mol/L的A溶液。
请按要求回答下列问题:(1)己元素与丙元素同主族,比丙原子多2个电子层,则己的原予序数为_____________;推测相同条件下丙、己单质分别与水反应剧烈程度的依据是_________________________________________。
(2)甲、乙、戊按原予个数比1:1:1形成的化合物Y具有漂白性,其电子式为___________。
(3)上图转化关系中不属于氧化还原反应的有(填编号)____________。
(4)接通右图电路片刻后,向烧杯中滴加一种试剂即可检验铁电极被腐蚀,此反应的离子方程式为______。
(5)当反应①电解一段时间后测得D溶液pH=12(常温下,假设气体完全逸出,取出交换膜后溶液充分混匀,忽略溶液体积变化),此时共转移电子数目约为________;反应②的离子方程式为___________。
(6)若上图中各步反应均为恰好完全转化,则混合物X中含有的物质(除水外)有_________________。
6.(14分)a、b、c、d是四种原子序数依次增大的短周期元素。
a原子的电子层数为n,核内质子数是2n2—1,最外层电子数为2n+l;b、d同主族,能形成两种中学常见的化合物;c与b组成的化合物是一种两性氧化物,工业上通过电解该化合物可冶炼c单质;e原子有四个能层,其未成对电子数在同周期是最多的。
回答下列问题:(1)a在周期表中的位置;e的基态原子价电子排布式为。
(2)b、c、d原子的第一电离能由大到小的顺序是。
(3)a和b形成的离子W呈平面正三角形,其中心原子的杂化类型为;a、b、d 气态氢化物最稳定的是(写化学式)。
(4)元素c与Fe构成合金的晶胞如图,该合金的化学式为。
(5)将b、d组成的极性分子通人含少量W离子的BaCl2水溶液中,有NO气体生成。
发生反应的离子方程式为。
7. (12分)从原子、分子水平上帮助我们认识物质构成的规律:以微粒之间不同的作用力为线索,研究不同类型物质的有关性质:从物质结构决定性质的视角预测物质的有关性质(1)下列说法正确的是_______________________(填序号)。
A.元素电负性由大到小的顺序为O>N>CB.一个乙烯分子含2个π键和4个σ键C.氯化钠和氯化铯晶体中氯离子的配位数相同D.第一电离能的大小为Al>Mg>Na(2)根据等电子体原理,羰基硫(OCS)分子的结构式为______________;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为______________(用文字描述);(3)Cu 2+基态的电子排布式为______________;向硫酸铜溶液中加入过量氨水,然后加入适量乙醇,溶液中会析出深蓝色的Cu(NH3)4]SO4晶体,硫酸根离子中硫原子的杂化方式为_________;不考虑空间构型,其内界结构可用示意图表示为______________。
8.锗(Ge)是典型的半导体元素,在电子、材料等领域应用广泛。
回答下列问题:(1)基态Ge 原子的核外电子排布式为[Ar]________,有________个未成对电子。
(2)Ge 与C 是同族元素,C 原子之间可以形成双键、叁键,但Ge 原子之间难以形成双键或叁键。
从原子结构角度分析,原因是________________________________________。
(3)。
GeCl 4 GeBr 4 GeI 4熔点/℃ -49.5 26 146沸点/℃ 83.1 186 约400(4)光催化还原CO 2424Zn 、Ge 、O 电负性由大至小的顺序是________。
(5)Ge 单晶具有金刚石型结构,其中Ge 原子的杂化方式为________,微粒之间存在的作用力是________。
(6)晶胞有两个基本要素:①原子坐标参数,表示晶胞内部各原子的相对位置。
如图为Ge 单晶的晶胞,其中原子坐标参数A 为(0,0,0);B 为(12,0,12);C 为(12,12,0)。
则D 原子的坐标参数为________。
②晶胞参数,描述晶胞的大小和形状。
已知Ge 单晶的晶胞参数a =565.76 pm ,其密度为________g·cm -3(列出计算式即可)。
9、东晋《华阳国志·南中志》卷四中已有关于白铜的记载,云南镍白铜(铜镍合金)闻名中外,曾主要用于造币,亦可用于制作仿银饰品。
回答下列问题:(1)镍元素基态原子的电子排布式为________,3d 能级上的未成对电子数为________。
(2)硫酸镍溶于氨水形成[Ni(NH 3)6]SO 4蓝色溶液。
①[Ni(NH 3)6]SO 4中阴离子的立体构型是________。
②在[Ni(NH 3)6]2+中Ni 2+与NH 3之间形成的化学键称为________,提供孤电子对的成键原子是________。
③氨的沸点________(填“高于”或“低于”)膦(PH 3),原因是________;氨是________分子(填“极性”或“非极性”),中心原子的轨道杂化类型为________。
(3)单质铜及镍都是由________键形成的晶体;元素铜与镍的第二电离能分别为:I Cu =1958 kJ·mol -1、I Ni =1 753 kJ·mol -1,I Cu >I Ni 的原因是___________________。
(4)某镍白铜合金的立方晶胞结构如图所示。
①晶胞中铜原子与镍原子的数量比为________。
②若合金的密度为d g·cm -3,晶胞参数a =________nm 。