题型：解答题-结构与性质
难度：0.65
引用次数：147
题号：12378193
物质的组成、结构决定着物质的性质与变化，我们必须在原子、分子层次上深入地研究物质的结构。
Ⅰ.Q、R、X、Y、W、Z六种元素的原子序数依次增大。已知：
①Q、R、X、Y均为短周期主族元素；
②Z的原子序数为29；
③W是前四周期元素中核外电子未成对电子数最多的；
④Y原子外围电子排布msnmpn(m≠n)；
⑤R原子核外L层电子数为奇数；
⑥Q、X原子最外层p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)W原子的原子结构示意图为___________ 。
(2)Z元素位于周期表___________ 区；Z2+的核外电子排布式是___________ 。
(3)Q的最高价氧化物的电子式是___________ 。
(4)Q、Y形成的最简单气态氢化物的稳定性：___________ >___________ 。(填化学式)
(5)Q、R、X三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为___________ (用元素符号填空)。
(6)解释YQ晶体和Y晶体熔点高低的原因：___________ 。
(7)六种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物是___________ 。(填化学式)
Ⅱ.在5-氨基四唑(
)中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。
(1)基态Ga原子核外电子排布式为___________ ； N原子的外围电子轨道表示式为___________ 。
(2)在1 mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为___________ 。
(3)以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如下图)顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为___________ 。
Ⅰ.Q、R、X、Y、W、Z六种元素的原子序数依次增大。已知：
①Q、R、X、Y均为短周期主族元素；
②Z的原子序数为29；
③W是前四周期元素中核外电子未成对电子数最多的；
④Y原子外围电子排布msnmpn(m≠n)；
⑤R原子核外L层电子数为奇数；
⑥Q、X原子最外层p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)W原子的原子结构示意图为
(2)Z元素位于周期表
(3)Q的最高价氧化物的电子式是
(4)Q、Y形成的最简单气态氢化物的稳定性：
(5)Q、R、X三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为
(6)解释YQ晶体和Y晶体熔点高低的原因：
(7)六种元素中，电负性最大与最小的两种非金属元素形成的化合物是
Ⅱ.在5-氨基四唑(
)中加入金属Ga，得到的盐是一种新型气体发生剂，常用于汽车安全气囊。(1)基态Ga原子核外电子排布式为
(2)在1 mol 5-氨基四唑中含有的σ键的数目为
(3)以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料，可以生成碳氮化钛化合物。其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞(结构如下图)顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为
更新时间：2021/01/29 09:19:04
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【推荐1】碳和硅是自然界中大量存在的元素，硅及其化合物是工业上最重要的材料。设NA代表阿伏加德罗常数的值。粗硅的制备方法有两种：
方法一：
方法二：
(1)基态Si原子中存在___________ 对自旋状态相反的电子，基态Mg原子的最外层电子的电子云轮廓图是___________ 。
(2)上述2个反应中，涉及的所有元素中第一电离能最小的是___________ (填元素符号)。
(3)C(金刚石)、晶体硅、CO三种晶体的熔点由高到低的顺序___________ ，其原因是___________ 。
(4)CO在配合物中可作为配体，在Cr(CO)6配合物中配位原子是___________ (填元素符号)，1mol该配合物中含有
键的数目是___________ 。
(5)SiO2晶胞(如图1)可理解成将金刚石晶胞(如图2)中的C原子置换成Si原子，然后在Si—Si键中间插入O原子而形成。___________ 杂化，O—Si—O的键角为___________ 。
②SiO2晶胞中含有___________ 个Si原子和___________ 个O原子。
③假设金刚石晶胞的边长为apm，试计算该晶胞的密度为___________ g·cm-3(写出表达式即可)。
方法一：
方法二：
(1)基态Si原子中存在
(2)上述2个反应中，涉及的所有元素中第一电离能最小的是
(3)C(金刚石)、晶体硅、CO三种晶体的熔点由高到低的顺序
(4)CO在配合物中可作为配体，在Cr(CO)6配合物中配位原子是
键的数目是(5)SiO2晶胞(如图1)可理解成将金刚石晶胞(如图2)中的C原子置换成Si原子，然后在Si—Si键中间插入O原子而形成。
②SiO2晶胞中含有
③假设金刚石晶胞的边长为apm，试计算该晶胞的密度为
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【推荐2】下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：
(1)表中属于ds区元素的是_______ (填元素符号)。
(2)③和⑦形成的一种常见溶剂是_______ (填“极性”或“非极性”)分子。
(3)某元素原子的价层电子排布式为nsnnpn+1，该元素原子的未成对电子数为_______ ；该元素与元素①所形成化合物的水溶液显_______ 性(填“酸”或“碱”)。
(4)元素④的第一电离能_______ 元素⑤(填“>”、“=”“<”，下同)的第一电离能；元素⑥的电负性_______ 元素⑦的电负性。
(5)元素⑦和⑧形成的化合物的电子式为_______ 。
(6)元素⑨的基态原子简化电子排布式是_______ 。
| ① | |||||||||||||||||
| ② | ③ | ||||||||||||||||
| ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ||||||||||||||
| ⑧ | ⑨ | ⑩ |
(2)③和⑦形成的一种常见溶剂是
(3)某元素原子的价层电子排布式为nsnnpn+1，该元素原子的未成对电子数为
(4)元素④的第一电离能
(5)元素⑦和⑧形成的化合物的电子式为
(6)元素⑨的基态原子简化电子排布式是
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【推荐3】半导体晶体是半导体工业的主要基础原料，第一代半导体代表材料是锗(Ge)单晶和硅单晶(Si)，他们的出现实现了超大规模集成电路，第二代砷化镓(GaAs)等化合物半导体制成的激光器成为光通信系统中的关键器件，氮化硼(BN)、碳化硅(SiC)、金刚石等属于第三代半导体材料，又被称为高温半导体材料。
(1)
的价电子排布式为___________ 。
(2)石墨型
转变为金刚石型时，
原子的杂化轨道类型由___________ 变为___________ 。金刚石型的硬度比金刚石大，推测其原因是___________ 。
(3)磷酸和亚磷酸
是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与
反应只生成
和
两种盐，则
的结构式为___________ ，其为___________ 元酸
(4)下图为Ga和N形成的某种晶体的晶胞，该晶体也为高温半导体材料。其中黑色的球为Ga，白色球为N，该晶体的化学式为___________ 。若晶胞密度为
，阿伏加德罗常数为
，则两个最近的Ga之间的距离为___________ 
列出计算表达式
。
(1)
的价电子排布式为(2)石墨型
转变为金刚石型时，原子的杂化轨道类型由的硬度比金刚石大，推测其原因是(3)磷酸和亚磷酸
是磷元素的两种含氧酸。亚磷酸与反应只生成和两种盐，则的结构式为(4)下图为Ga和N形成的某种晶体的晶胞，该晶体也为高温半导体材料。其中黑色的球为Ga，白色球为N，该晶体的化学式为
，阿伏加德罗常数为，则两个最近的Ga之间的距离为列出计算表达式。
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解题方法
【推荐1】含镁、氮、磷、砷等元素的化合物在化工生产、药物化学及催化化学等领域应用广泛。回答下列问题:
(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_____ （填序号）。
A．
B．
C．
D．
(2)晶格能又叫点阵能。它是1mol 离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。MgO 晶格能可通过如图所示的Borm Haber循环计算得到。
Mg的第二电离能为______ kJ·mol-1；MgO的晶格能为___________ kJ·mol-1。
(3)乙二胺（H2NCH2CH2NH2） 是一种有机化合物，其中N原子的杂化类型是____ ，该有机化合物能与Mg2+、Cu2+等金属离子形成稳定环状离子，其原因是______ ，其中与乙二胺形成的化合物稳定性相对较高的是_______ （填 “Mg2+ ”或“Cu2+” ）。
(4) PCl5是一种白色固体，加热到160°C不经过液态阶段就变成蒸气，测得180°C下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g·L-1，分子的极性为零，P-Cl键长为204pm和211pm两种。在180°C下PCl5蒸气中存在的分子形式为____ （填化学式），分子的空间构型为______ ，P、Cl的电负性由大到小顺序为________ 。
(5)砷和铟组成的一种化合物属于半导体材料，其晶胞结构如图所示。已知晶胞的参数为a pm，阿伏加 德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为_____ g. cm-3（用含a和NA的代数式表示）。
(1)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是
A．
B． C． D．(2)晶格能又叫点阵能。它是1mol 离子化合物中的正、负离子从相互分离的气态结合成离子晶体时所放出的能量。MgO 晶格能可通过如图所示的Borm Haber循环计算得到。
Mg的第二电离能为
(3)乙二胺（H2NCH2CH2NH2） 是一种有机化合物，其中N原子的杂化类型是
(4) PCl5是一种白色固体，加热到160°C不经过液态阶段就变成蒸气，测得180°C下的蒸气密度（折合成标准状况）为9.3g·L-1，分子的极性为零，P-Cl键长为204pm和211pm两种。在180°C下PCl5蒸气中存在的分子形式为
(5)砷和铟组成的一种化合物属于半导体材料，其晶胞结构如图所示。已知晶胞的参数为a pm，阿伏加 德罗常数的值为NA，则该晶体的密度为
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【推荐2】下表为周期表的一部分， 其中的编号代表对应的元素。请回答下列问题：
(1)表中属于d区的元素是_______ (填序号)。
(2)写出元素⑨的基态原子的核外电子排布式：________ ， 元素⑩ 的价电子轨道表示式：________ 。
(3)表中所给元素中，原子半径最大的是_________ (填元素符号)，元素⑥、⑦形成的简单离子半径更小的是_________ (填离子符号)。
(4)下列关于元素③、④分别与①形成的简单化合物的叙述正确的是 。
(5)元素④、⑤的第一电离更大的是_________ (填元素符号)，请从原子结构角度解释原因_________ 。
(6)元素⑧的金属性比元素②的金属性更强，请写出判断依据_________ (写一条)。
| ① | |||||||||||||||||
| ② | ③ | ④ | ⑤ | ||||||||||||||
| ⑥ | ⑦ | ||||||||||||||||
| ⑧ | ⑨ | ⑩ |
(2)写出元素⑨的基态原子的核外电子排布式：
(3)表中所给元素中，原子半径最大的是
(4)下列关于元素③、④分别与①形成的简单化合物的叙述正确的是 。
| A．中心原子的价层电子对数相同 |
| B．中心原子的杂化方式不同 |
| C．分子的VSEPR模型相同，空间结构也相同 |
| D．④与①形成的分子的键角比③与①形成的分子的键角更大 |
(6)元素⑧的金属性比元素②的金属性更强，请写出判断依据
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解题方法
【推荐3】ⅢA和ⅤA元素形成化合物在生产、生活中具有广泛用途。回答下列问题：
(1)铝的价电子排布式为_______ 。
(2)元素第一电离能Mg_______ (填“大于”或“小于”)Al。
(3)科学家合成了
离子晶体。阴离子为
，其中心原子轨道的杂化方式为_______ ，阳离子的空间构型为_______ 。
(4)
熔点远低于
的原因是_______ ；晶体变成气体时，测得气体的相对分子质量接近267，其中氯只有两种化学环境，比例为
，试画出该气体分子的结构式_______ 。
(5)原子晶体
的晶胞参数为
，它的晶体的晶胞结构如图。
①该晶胞内存在共价键数目为_______ 。
②紧邻Al、N原子间距离为
，紧邻的N原子之间距离为
，则
_______ 。
③该晶体的密度为_______ 
(阿伏加德罗常数的值用
表示，列出计算式即可)。
(1)铝的价电子排布式为
(2)元素第一电离能Mg
(3)科学家合成了
离子晶体。阴离子为，其中心原子轨道的杂化方式为(4)
熔点远低于的原因是晶体变成气体时，测得气体的相对分子质量接近267，其中氯只有两种化学环境，比例为，试画出该气体分子的结构式(5)原子晶体
的晶胞参数为，它的晶体的晶胞结构如图。 ①该晶胞内存在共价键数目为
②紧邻Al、N原子间距离为
，紧邻的N原子之间距离为，则③该晶体的密度为
(阿伏加德罗常数的值用表示，列出计算式即可)。
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【推荐1】铁元素被称为“人类第一元素”，铁及其化合物具有广泛的用途。
(1)水体中过量的
是一种重要污染物，可利用纳米铁粉将其除去。
①铁元素在元素周期表中的位置为___________ ，属于___________ 区元素。
②相同条件下，向含有
的两份水样中分别加入纳米铁粉、纳米铁粉-活性炭-铜粉，的去除速率差异如图所示，产生该差异的可能原因为___________ 。
(2)铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，
分子位于晶胞体心和棱的中心位置。
①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为___________ 。
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是___________ 。
(3)在生产中，常用
处理
的含Cr(
价)废水得到
和
。
易被氧化为，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：___________ 。
(4)类卤素离子
可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸(
)和异硫氰酸(
)，这两种酸中沸点较高的是___________ 。
(1)水体中过量的
是一种重要污染物，可利用纳米铁粉将其除去。①铁元素在元素周期表中的位置为
②相同条件下，向含有
的两份水样中分别加入纳米铁粉、纳米铁粉-活性炭-铜粉，的去除速率差异如图所示，产生该差异的可能原因为 (2)铁镁合金是目前储氢密度最高的材料之一，其晶胞结构如图所示。储氢时，
分子位于晶胞体心和棱的中心位置。 ①该晶体中每个Fe原子周围最近且等距离的Mg原子的数目为
②该合金储满氢后所得晶体的化学式是
(3)在生产中，常用
处理的含Cr(价)废水得到和。易被氧化为，请利用核外电子排布的相关原理解释其原因：(4)类卤素离子
可用于的检验，其对应的酸有两种，分别为硫氰酸()和异硫氰酸()，这两种酸中沸点较高的是
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【推荐2】晶体的结构决定其性质，研究晶体结构具有重要意义。
(1)灰锡的晶体结构与金刚石相似(如图甲所示)，其中A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为___________ 。灰锡晶胞沿体对角线投影如图乙所示，则位于晶胞内部的Sn原子的投影位置为___________ (用序号表示)。
①
周围距离最近且相等的有___________ 个，距离最近的两个间距为apm，则NiO晶体的密度为___________ 。(设阿伏加德罗常数的值为)
②晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如下缺陷：出现空缺，部分空缺被
取代，晶体仍呈电中性。经测定该晶体的化学式为
，则晶体中的与离子数之比为___________ 。
(3)NaBO2、SiO2、Na和H2在100℃下反应生成物质甲和乙，甲的晶体结构如图所示。写出该反应的化学方程式___________ ；H、B、O元素的电负性由大到小的顺序为___________ 。
(1)灰锡的晶体结构与金刚石相似(如图甲所示)，其中A原子的分数坐标为(0，0，0)，则B原子的分数坐标为
①
周围距离最近且相等的有间距为apm，则NiO晶体的密度为。(设阿伏加德罗常数的值为)②晶体普遍存在各种缺陷。某种NiO晶体中存在如下缺陷：
出现空缺，部分空缺被取代，晶体仍呈电中性。经测定该晶体的化学式为，则晶体中的与离子数之比为(3)NaBO2、SiO2、Na和H2在100℃下反应生成物质甲和乙，甲的晶体结构如图所示。写出该反应的化学方程式
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解题方法
【推荐3】a、b、c、d、e、f是H、C、N、Na、Si、Cu六种元素中的其中一种，已知：图1表示的是这六种元素单质的熔点高低顺序，其中c、d均是热和电的良导体，f形成的某种单质硬度最大。
回答下列问题：
(1)a、b、f三种元素的电负性从小到大的顺序为______ (用元素符号表示)。
(2)元素b的单质的一个分子中含有____ 个σ键和______ 个π键。
(3)元素c的单质的晶体堆积方式类型是_______ ；若c单质分别与氟气和氯气形成化合物甲和乙，则甲的晶格能______ 乙的晶格能(填“＞”、“＜”或“=”)。
(4)元素d的单质基态原子的价电子排布式为______ （用NA表示阿伏伽德罗常数的值）。
(5)元素e和f可形成化合物丙(丙的晶胞结构如图2所示)，则丙的化学式为_____ ；丙的晶体类型为_______ ，在丙中，每个e原子周围最近的e原子数目为______ ，若晶胞的边长为a pm，则丙的密度为________ 。
回答下列问题：
(1)a、b、f三种元素的电负性从小到大的顺序为
(2)元素b的单质的一个分子中含有
(3)元素c的单质的晶体堆积方式类型是
(4)元素d的单质基态原子的价电子排布式为
(5)元素e和f可形成化合物丙(丙的晶胞结构如图2所示)，则丙的化学式为
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