1、填空题 已知A、B、C、D均是元素周期表中前36号中的元素,其原于序数依次递增,其他相关结构或性质信息如下表。
元素
| 结构或性质信息
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A
| 原子核外有一个未成对电子,其氢化物与水分子间能形成氢键
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B
| 原子核外M层电子数是N层电子数的4倍
|
C
| 是使用最为广泛的合金的主要成分
|
D
| 原子各内层电子均已饱和,最外层电子数为1
|
?
请根据信息回答有关问题:
(1)C元素在周期表中的位置为____?,D元素原子的外围电子排布式为?
(2)用氢键表示式写出A的氢化物水溶液中存在的所有氢键____?。
(3)A与氧可形成原子个数比为2:1的三原子分子,其中氧的化合价为____?,氧原子杂化类型与下列分子的中心原子杂化类型相同的是____?
a:CO2?b:SO2? c:NH3?d;CH4
(4)A、B可形成离子化合物,其晶胞结构如下图甲所示,则晶胞中B离子的个数为____?,与B离子最近且等距的A离子的个数为?。
(5)1183 K以下C晶体的晶胞如图乙中图1,而1183 K以上则转变为图2,在两种晶胞中最邻近的C原子间距离相同,则图1、图2所示两种晶中原子的空间利用率之比为___? _(可用根号表示)。
参考答案:(1)第四周期Ⅷ族(1分)? 3d104s1(2分)
(2)F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O(4分或其他正确表示)
(3)+2(1分)cd(2分)
(4)4(1分)? 8(1分)
(5)
或0.92:1或68%:74%等合理答案均给分(3分)
本题解析:原子核外有一个未成对电子,其氢化物与水分子间能形成氢键,因此A是F元素;原子核外M层电子数是N层电子数的4倍,这说明M是20号元素Ca;C是使用最为广泛的合金的主要成分,因此C是铁元素;原子各内层电子均已饱和,最外层电子数为1,则D是29号元素Cu。
(1)铁元素在周期表中的位置为第四周期Ⅷ族;铜元素原子的外围电子排布式为3d104s1。
(2)F和O都是活泼的非金属,能形成氢键,所以A的氢化物水溶液中存在的所有氢键为F—H…F、F—H…O、O—H…F、O—H…O。
(3)F的非金属性强于氧元素,在化合物中F只有-1价,所以如果A与氧可形成原子个数比为2:1的三原子分子,则其中氧的化合价为+2价。在该分子中氧元素含有的孤对电子对数=(6-2×1)÷2=2,因此 该分子是V形结构,氧元素是sp3杂化。CO2、SO2、NH3、CH4分子中中心原子的杂化轨道类型分别是sp、sp2、sp3、sp3,所以答案选cd。
(4)A、B形成离子化合物是CaF2,则根据晶胞结构可知,晶胞中B离子的个数为=8×
+6×
=4个;与B离子最近且等距的A离子的个数为8个。
(5)设铁原子半径是r,立方体边长图1是a,图2是b,则根据图1可知a2+2a2=(4r)2,解得a=
,所以图1中铁原子的空间利用率是
。根据图2可知b2+b2=(4r)2,解得b=
,所以图2中铁原子的空间利用率是
,所以铁原子的空间利用率之比为
:
=
。
本题难度:一般
2、计算题 已知甲烷分子中相邻两氢原子间距离为a,求其键长和键角。
参考答案:
;109.5℃
本题解析:
本题难度:一般
3、选择题 非金属元素A与金属元素B的离子具有相同电子层结构,原子半径B>A,它们可形成离子化合物B2A,由此下列正确判断是( )
A.A可能在第3周期ⅥA族
B.B+离子半径大于A2-离子半径
C.A的电负性大于B的电负性
D.A的第一电离能小于B的第一电离能
参考答案:非金属元素A与金属元素B的离子具有相同电子层结构,则B位于A元素所在周期的下一周期,核电荷数B大于A,
A、若A在第3周期ⅥA族,为S元素,则A为K元素,可以形成K2S,符合题意,故A正确;
B、离子电子层结构相同,核电荷数越大,离子半径越小,B位于A元素所在周期的下一周期,核电荷数B大于A,故B+离子半径小于A2-离子半径,故B错误;
C、电负性越大,非金属性越强,A是非金属,B是金属,故A的电负性大于B的电负性,故C正确;
D、A是非金属,B是金属,金属性越强,第一电离能越小,故A的第一电离能大于B的第一电离能,故D错误;
故选AC.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 NH3、H2S等是极性键构成的极性分子,CO2、BF3、CCl4等是极性键构成的非极性分子。根据上述事实,通过比较归纳可推出ABn型分子是非极性分子的经验规律是
[? ]
A.分子中不含有H原子的分子是非极性分子
B.在ABn分子中A原子的所有价电子都参与成键的是非极性分子
C.ABn分子中每个共价键的键长都相等的分子是非极性分子
D.在ABn分子中A的相对原子质量小于B的相对原子质量时为非极性分子
参考答案:B
本题解析:
本题难度:一般
5、填空题 a、b、c、d、e、f、g为七种由短周期元素构成的粒子,它们都有10个电子,其结构特点如下

其中b的离子半径大于e的离子半径;d是由极性键构成的四原子分子;试写出:
(1)写出下列粒子的电子式: ①c__________;②d__________;③e__________;④a__________。
(2)b与e相应元素的最高价氧化物对应水化物的碱性强弱比较为:__________>__________(用化学式表示)。
(3)用电子式表示b元素与氧形成的化合物b2O的形成过程:_______________________________。
参考答案:(1)
;
;
;
(2)NaOH;Mg(OH)2
(3)
本题解析:
本题难度:一般