N2O,SCN-三角锥形
850%
【解析】M原子核外电子有6种运动状态,说明X核外有6个电子,即M为C,W+没有未成对电子,W属于第四周期的过渡元素,因此W为Cu,Z2+的外围电子数是Cu+的外围电子数的一半,即Z的外围电子
杂化类型为sp3,空间构型为三角锥形;(5)考查晶胞的计算,①根据晶胞的结构,CO2最近的距离是面对角线的1/2,即晶胞的边长为
acm,晶胞的体积为(
a)3cm3,根据晶胞结构,一个晶胞中含有CO2的个数为8×1/8+6×1/2=4,则晶胞的质量为4×44/NAg,根据密度的定义,密度为4×44/[NA×(
a)3]g/cm3=
g/cm3;②根据晶胞的结构,一个顶点形成一个正四面体形,共有8个顶点,形成8个正四面体形;S2-的化合价-2价,Mn的化合价为+2价,则化学式为MnS,S2-占据Cu的位置,晶胞中S2-的个数为4,则Mn2+的个数为4,即填充到4个正四面体形中,晶胞中共有8个正四面体形,即填充率为4/8×100%=50%。
5【重庆市第一中学2018届高三期中考试】.硅、磷、硫、氯都是第三周期的非金属元素,它们在工农业生产中都有重要的用途。
(1)基态硅原子的电子排布图为_________________________________________________;硫的基态原子能量最高的电子云在空间有________________个伸展方向,原子轨道呈________________形。
(2)硅、磷、硫的第一电离能由大到小的顺序为________________。
(3)单质磷与Cl2反应,可以生产PC13和PC15。
其中各原子均满足8电子稳定结构的化合物中,P原子的杂化轨道类型为________________,其分子的空间构型为________________。
(4)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。
基态Fe3+核外电子排布式为__________;PO43-作为___________为Fe3+提供________________。
(5)磷化硼(BP)是一种超硬耐磨涂层材料,下图为其晶胞,硼原子与磷原子最近的距离为acm。
用Mg/mol表示磷化硼的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数的值,则磷化硼晶体的密度为_________g/cm3。
【答案】
3哑铃P>S>Sisp3杂化三角锥形[Ar]3d5配体孤电子对
(3)单质磷与Cl2反应,可以生产PC13和PC15。
其中PC13各原子均满足8电子稳定结构,分子中价层电子对数n=
=4,P原子的杂化轨道类型为sp3杂化,其分子的空间构型为三角锥形。
(4)H3PO4为三元中强酸,与Fe3+形成H3[Fe(PO4)2],此性质常用于掩蔽溶液中的Fe3+。
基态Fe3+核外电子排布式为[Ar]3d5;PO43-作为配体为Fe3+提供孤电子对。
(5)把该晶胞分成8个小立方体,其中一个小立方体的顶点和体心之间的距离为硼原子与磷原子最近的距离,硼原子与磷原子最近的距离为acm。
在该晶胞中,有4个B原子和4个P原子。
用Mg/md表示磷化硼的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数的值。
设该晶胞的边长为2x,则x2+2x2=(2a)2,解之得x=
a,该晶胞的体积为(2x)3=
3。
1mol该晶胞中含4molBP,质量为4Mg,磷化硼晶体的密度为=
g/cm3=
g/cm3。
【点睛】有关晶胞的计算,首先要根据均摊法算出晶胞内的原子数,然后确定其化学式。
最后根据晶胞的结构特点,求出有关晶胞的各种数据。
有关密度的计算,通常以1mol晶胞为计算对象,求出其质量和体积,最后用质量除以体积得到密度。
计算过程中要注意长度单位的转换。
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6.【河南省新乡市2018届高三模拟测试】利用水热和有机溶剂等软化学方法,可合成出含有有机杂化锌、锗以及砷等金属的硒化物,且该硒化物具有离子交换、催化、吸附、半导体等性能,显示出良好的应用前景。
回答下列问题:
(1)锌基态原子核外电子排布式为________________。
元素锗与砷中,第一电离能较大的是_________(填元素符号,下同),基态原子核外未成对电子数较少的是_______________。
(2)H2SeO3分子中Se原子的杂化形式为____________,H2SeO4的酸性比H2SeO3强,原因是_________。
(3)气态SeO3分子的立体构型为____________,与SeO3互为等电子体的一种离子为_______(填离子符号)。
(4)硒化锌是一种重要的半导体材料,其晶胞结构如图所示,该晶胞中硒原子的配位数为____________,若该晶胞密度为ρg·cm-3,硒化锌的摩尔质量为Mg·mol-1。
用NA代表阿伏伽德罗常数的数值,则晶胞参数ɑ为____________nm。
【答案】1s22s22p63s23p63d104s2{[Ar]3d104s2}AsGesp3H2SeO4分子中非羟基的氧原子数大于H2SeO3平面三角形CO32-(或NO3-)4
×107
对电子对数=
=0,即气态SeO3分子中Se形成3个δ键,没有孤电子对,所以该分子形成的空间构型是平面三角形;SeO3是24e-,24e-等电子体有:
NO3-、CO32-等;(4)根据硒化锌晶胞结构图可知,每个锌原子周围有4个硒原子,每个硒原子周围也有4个锌原子,所以硒原子的配位数为4,该晶胞中含有硒原子个数为8
+6×
=4,根据
=
=
,所以V=
,则晶胞的边长为:
cm=
×107nm。
【点睛】本题考查原子核外电子排布、判断简单分子或离子的构型、晶胞的计算等知识点。
正确运用元素周期律,根据晶体的性质判断晶体的类型,根据中心原子的价层电子对数判断杂化方式及微粒的立体构型、等电子体是指价电子和电子数都相等的微粒等知识点是解答本题的关键。
7【广西柳州市2018届高三摸底联考】.a、b、c、d、e、f是前四周期原子序数依次增大的6种元素,a元素的基态原子核外s能级上的电子数是p能级上电子数的2倍;c元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍;d是地壳中含量最高的金属元素;e的正三价基态离子的d能级为半充满结构;f的基态原子最外层只有一个电子,且内层电子排布均为全充满结构。
(1)b元素基态原子的价电子排布图为________。
(2)a、b、c三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________。
(用元素符号回答)
(3)b与c组成的一种分子甲中有16个价电子,甲分子与______(填写一种物质的分子式)是等电子体,甲分子中σ键和π键的数目比是______。
(4)c的氢化物中,电子总数为18的分子是乙,乙中c原子的杂化方式为_______。
它是______分子(填“极性”或“非极性”)
(5)已知c、f能形成两种化合物,其晶胞如图所示,甲的化学式为_________。
高温时,甲易转化为乙的原因为_________。
(6)e元素对应的单质在形成晶体时,采用如图所示的堆积方式_________。
则这种堆积模型的配位数为,如果e的原子半径为rpm;阿伏伽德罗常数的值为NA,计算此单质的密度表达式为_______g/cm3。
【答案】
N>O>CCO21:
1sp3杂化极性CuOCu2O中Cu的3d能级为全充满状态,较稳定8
【解析】a、b、c、d、e、f是前四周期原子序数依次增大的6种元素,a元素的基态原子核外s能级上的电子数是p能级上电子数的2倍,则电子排布式为:
1s22s22p2,a元素为碳元素;c元素原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,则c元素是氧元素,b元素介于a、c元素之间,为氮元素;d是地壳中含量最高的金属元素,则d元素为铝元素;e的正三价基态离子的d能级为半充满结构,则e元素为铁元素;f的基态原子最外层只有一个电子,且内层电子排布均为全充满结构,则f为铜元素。
(1)b元素是氮元素,电子排布式为:
1s22s22p3,其基态原子的价电子排布图为
;
(2)同周期第一电离能自左而右具有增大趋势,所以第一电离能O>C。
由于氮元素原子2p能级有3个电子,处于半满稳定状态,能量较低,第一电离能大于相邻元素,所以a、b、c三种元素的第一电离能数值由大到小的顺序为N>O>C;(3)b与c组成的一种分子甲中有16个价电子是N2O,甲分子与CO2为等电子体,甲分子中
键和
键的数目比是1:
1;(4)c的氢化物中,电子总数为18的分子是乙H2O2,乙中c原子的杂化方式为sp3杂化,是极性分子;
8【甘肃省白银一中2018届高三期中考试】.Ⅰ.下列说法正确的是__________。
A.元素的电负性越大,其单质越稳定
B.分子晶体中可能不存在共价键
C.晶格能越大,形成的离子晶体越稳定
D.金属晶体和离子晶体均具有延展性
Ⅱ.钢铁中含有C、N、Mn等元素,实验中常用过硫酸盐氧化法测定钢铁中锰的含量,反应原理为
2Mn2++5S2O82-+8H2O
2MnO4-+10SO42-+16H+
(1)Mn原子的价层电子的轨道表达式(电子排布图)为____________________。
(2)已知H2S2O8的结构简式如图所示。
①H2S2O8中S的轨道杂化方式为______________,H、O、S三种元素中,电负性最大的元素是___________(填元素符号)。
②S基态原子中电子的运动状态有_________种。
③上述反应中S2O82-断裂的共价键类型为___________(填“σ键”或“π键”),每生成1molMnO4-,断裂的共价键数目为___________NA。
(3)C和N能形成多种结构的晶体。
一种新型的超硬材料类似于金刚石的结构,但硬度比金刚石大,其晶胞如图所示(图示原子都包含在晶胞内),其化学式为______________。
已知晶胞参数a=0.64nm,b=0.55nm,c=0.24nm,则该晶体的密度为_______________(列出式子即可,但式子中不包含字母)g/cm3。
【答案】BC
sp3O16σ键2.5C3N4
反应中S2O82-断裂的共价键是O-O单键,单键都是σ键,根据离子方程式每生成2molMnO4-,消耗5molS2O82-;
(3)图示原子都包含在晶胞内,根据图示,每个晶胞含有6个C原子、8个N原子;每个晶胞的质量是
;每个晶胞的体积是
,根据
计算密度;
Ⅰ.A.单质稳定性与分子结构有关,如F的电负性大于N,N2比F2稳定,故A错误;B.稀有气体构成的分子晶体中不存在共价键,故B正确;C.晶格能越大,离子键键能越大,晶体越稳定,故C正确;D.离子晶体不均具有延展性,故D错误。
Ⅱ.
(1)Mn是25号元素,价电子的电子排布式是
,根据洪特规则和泡利不相容原理,Mn价层电子的轨道表达式是
。
9【广西梧州柳州2018届高三摸底调研考试】.CH4、NH3、H2O、H2S、NH4NO3和ZnS是中学化学常见的六种化合物。
回答下列问题:
(1)基态S原子有__________种不同能量的电子,与Zn同属ds区且同周期的元素基态原子核外电子排布式为____________________。
(2)H2O和H2S中,沸点较高的是__________,原因是___________________________________。
(3)CH4、NH3和H2O3种氢化物中,键角由大到小的顺序为_______________,其中NH3的VESEPR模型名称为____________。
(4)NO3-离子的几何构型为__________,NO3-离子的电子体有_____________(任写一种)。
(5)ZnS晶体结构有多种,其中一种晶体的晶胞结构如图所示,晶体中与S2-等距离且最近的S2-有_____个。
已知该晶体的晶胞参数为anm,其密度为ρg·cm-3,则阿伏加德罗常数的数值为
____________________________(用含字母a、ρ的表达式表示,列出计算式即可)。
【答案】5[Ar]3d104s1(或1s22s22p63s23p63d104s1)H2OH2O分子间能形成氢键CH4>NH3>H2O四面体形(或四面体)平面三角形CO32-或SiO32-或SO3或BF3等12
10【安阳市第三十六中学2018届高三月考】.第四周期中的18种元素具有重要的用途,在现代工业中备受青睐.
(1)铬是一种硬而脆,抗腐蚀性强的金属,常用于电镀和制造特种钢.基态Cr原子中,电子占据最高能层的符号为___,该能层上具有的原子轨道数为___.
(2)第四周期元素的第一电离能随原子序数的增大,总趋势是逐渐增大的,30Zn与31Ga的第一电离能是否符合这一规律?
___(填“是”或“否”),原因是______________(如果前一问填“是”,此问可以不答)
(3)镓与第VA族元素可形成多种新型人工半导体材料,砷化镓(GaAs)就是其中一种,其晶体结构如下图所示(白色球代表As原子).在GaAs晶体中,每个Ga原子与____个As原子相连,与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为_____;
(4)与As同主族的短周期元素是N、P.AsH3中心原子杂化的类型为____;一定压强下将AsH3、NH3和PH3的混合气体降温时首先液化的是_______,理由是__________;
(5)铁的多种化合物均为磁性材料,氮化铁是其中一种,某氮化铁的晶胞结构如图所示,则氮化铁的化学式为________;设晶胞边长为acm,阿伏加德罗常数为NA,该晶体的密度为__g.cm﹣3(用含a和NA的式子表示)
【答案】N16否30Zn的4s能级有2个电子,处于全满状态,较稳定4正四面体sp3NH3NH3分子之间有氢键,沸点较高Fe4N
;
(1)铬的核外电子排布是1s22s22p63s23p63d54s1,原子最外层电子能量最高,铬元素最外层是N层,该能层上共有spdf四个能级,具有的原子轨道数为1+3+5+7=16;
(2)30Zn的4s能级有2个电子,处于全满状态,较稳定;31Ga的4p能级有1个电子,不稳定,所以30Zn与31Ga的第一电离能不符合随原子序数的增大,第一电离能逐渐增大的规律;
(3)根据GaAs的晶胞结构图可知,As位于晶胞的面心和顶点,Ga位于由4个As原子构成的四面体的中心,每个Ga原子与4个As原子相连,与同一个Ga原子相连的As原子构成的空间构型为正四面体;
(4)NH3中N原子的杂化方式是
,N、P与As同主族,所以AsH3的结构应与NH3相似,AsH3中As的杂化方式是
;NH3分子之间有氢键,沸点最高,一定压强下将AsH3、NH3和PH3的混合气体降温时首先液化的是NH3;(5)根据均摊法,N原子位于晶胞中心,含有1个N原子,Fe原子位于顶点和面心,Fe数是
,所以氮化铁化学式是Fe4N;晶胞边长为