选考大题专攻练(四)
物质结构与性质(B)
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可能用到的相对原子质量:H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 Al-27 Si-28 S-32 Cl-35.5 Fe-56 Cu-64 As-75 I-127
1.(15分)我国从国外进口某原料经测定主要含有A、B、C、D、E五种前四周期元素,且原子序数依次增大。元素A、B、C、D、E的原子结构等信息如下:
元素 元素性质或原子结构
A 周期表中原子半径最小的元素
B 原子核外有三种不同的能级
且各个能级所填充的电子数相同
C 最外层p轨道半充满
D 位于短周期,其原子的核外成对
电子数是未成对电子数的3倍
E 位于ds区且原子的最外层电子数与A的相同
请回答下列问题:(用A、B、C、D、E所对应的元素符号作答)
(1)B、C、D第一电离能由小到大为 。
(2)E的二价离子的电子排布式为 。
(3)A2B2D4常用作除锈剂,该分子中B的杂化方式为 ;
1 mol A2B2D4分子中含有σ键数目为 。
(4)与化合物BD互为等电子体的阴离子化学式为 (任写一种)。
(5)B2A6、C2A4分子中均含有18个电子,它们的沸点相差较大,主要原因是
。
(6)BD2在高温高压下所形成晶体的晶胞如图所示。一个该晶胞中含 个D原子。
【解析】由题意推断出各元素:A为 H,B为C,C为N,D为O,E为Cu。
(1)N的2p轨道中的电子为半充满状态,较稳定,所以其第一电离能比相邻元素均要大。
(2)Cu的价电子为3d104s1,失去电子时,先失4s上的电子,则Cu2+的价电子为3d9。
(3)H2C2O4的结构简式为 ,C为sp2杂化,单键全为σ键,C O中有一个为σ键,故1 mol H2C2O4中共有7 molσ键。
(5)N2H4存在分子间氢键,而C2H6没有,所以N2H4的沸点高。
(6)从晶胞图知,D原子全部位于晶胞内,共有16个。
答案:(1)C<O<N
(2)[Ar]3d9
(3)sp2 7NA或7×6.02×1023
(4)CN-或
(5)N2H4分子间存在氢键
(6)16
2.(15分)硼元素、钙元素、铜元 素在化学中有很重要的地位,单质及其化合物在工农业生产和生活中有广泛的应用。
(1)已知CaC2 与水反应生成乙炔。请回答下列问题:[
①将乙炔通入[Cu(NH3)2]Cl溶液中生成Cu2C2红棕色沉淀,Cu+基态核外电子排布式为 。
其在酸性溶液中不稳定,可发生歧化反应生成Cu2+和Cu,但CuO在高温下会分解成Cu2O,试从结构角度解释高温下CuO为何会生成Cu2O: 。
②CaC2中 与 互为等电子体,1 mol 中含有的π键数目为 。
③乙炔与氢氰酸反应可得丙烯腈(H2C CH—C≡N)。丙烯腈分子中碳原子杂化轨道类 型是 ,构成丙烯腈元素中第一电离能最大的是 。
(2)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子间通过氢键相连(如图)。
则1 mol H3BO3的晶体中有 mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3•H2O,它电离生成少量[B(OH)4]-和H+,则[B(OH)4]-含有的化学键类型为 。
(3)Cu3N的晶胞结构如图,N3-的配位数