[选修一物质结构与性质]
有X、Y、Z、Q、M 、E、N、G前四周期且原子序数递增的八种元素,其中X的原子中没有成对电子,Y元素基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道且每种轨道中的电子数相同,Z元素基态原子核外有两个电子层,最外层有3个未成对电子,Q的基态原子核外成对电子数是成单电子数的3倍,E原子得到一个电子后3p轨道全充满,G+中所有电子正好全部充满K、L、M三个电子层。M、N原子的价层电子构型为nS1,其电离能数据如下表:
|
M |
N |
第一电离能(kJ/mol) |
495.8 |
418.8 |
回答下列问题:
(1)Z元素原子的价层电子的轨道表示式为: ;
(2)由X、Y形成的Y2X2分子中,含有 个键, 个
键:
(3)比较ME、NE的熔点高低并说明理由 。
(4)Y、Z、Q的第一电离能由小到大的顺序为 。(用元素符号回答)
(5)YQ2中心原子的杂化方式为___________,有一种与YQ2互为等电子体的离子,能用于鉴别Fe3+ ,写出其电子式________________。
(6)GE的晶胞结构如图所示,阴离子周围最近的阳离子有 个;GE晶体的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是 (只要求列出计算式)。
铜(Cu)是重要金属,铜的化合物在科学研究和工业生产中具有许多用途,如CuSO4溶液常用作电解液、电镀液等。请回答以下问题:
(1)向CuSO4浓溶液中滴入浓氨水,直至产生的沉淀恰好溶解,可得到深蓝色的透明溶液。再向其中加入适量乙醇,可析出深蓝色的Cu(NH3)4SO4•H2O晶体。
①沉淀溶解的离子方程式为_______________________________________________。
②乙醇的作用是_________________________________________________________。
③[Cu(NH3)4]2+具有对称的立体构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的立体构型为____________________,其中N原子的杂化轨道类型是________。
(2)金(Au)与铜为同族元素,铜与金可形成具有储氢功能的合金。
①合金中,原子间的作用力是_______________。已知Au为第六周期元素,则基态Au原子的价电子排布式为________,Au的原子序数为________。
②该储氢合金为立方最密堆积结构,晶胞中Cu原子位于面心、Au原子位于顶点,储氢时,H原子进入由Cu原子与Au原子构成的四面体空隙中,则该晶体储氢后的化学式为_______________。
水是生命之源,它与我们的生活密切相关。在化学实验和科学研究中,水也是一种常用的试剂。
(1)在酸性溶液中,水分子容易得到一个H+,形成水合氢离子(H3O+)。对于这一过程,下列描述不合理的是______________。
A.氧原子的杂化类型发生了改变 | B.微粒的形状发生了改变 |
C.微粒的化学性质发生了改变 | D.微粒中的键角发生了改变 |
根据价层电子对互斥理论推测H3O+的形状为_____________________。
(2)水分子和硫化氢分子的键角及中心原子的杂化方式如下表:
分子 |
H2O |
H2S |
中心原子杂化方式 |
sp3 |
|
键角 |
104.5° |
92.1° |
键长 |
95.7 pm |
133.6 pm |
根据表格中的数据判断O-H键键能______(填“>”、“=”或“<”)S-H键键能。用电负性知识解释H2O的键角大于H2S的键角的原因:________________________
__________________________________________________________。
(3)在冰晶体中,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键(如图所示),已知冰的升华热是51 kJ/mol,除氢键外,水分子间还存在范德华力(11 kJ/mol),则冰晶体中氢键的“键能”是________kJ/mol。
某芳香烃A,分子式为C8H10;某烃类衍生物X,分子式为C15H14O3,能使FeCl3溶液显紫色。在一定条件下,它们有如下的转化关系(无机物已略去)。其中,G能与NaHCO3溶液反应,H不能与新制Cu(OH)2反应,J分子内有两个互为对位的取代基。
(1)A物质的名称为________________。写出所有属于芳香烃的A的同分异构体的结构简式__________________________________________________________________。
(2)J中所含的含氧官能团的名称为_____________________________________。
(3)E与G反应的化学方程式是________________________,反应类型是__________。
(4)B、C的混合物在NaOH乙醇溶液中加热可以生成同一种有机物I,以I为单体合成的高分子化合物的名称是_______________。
(5)已知J有多种同分异构体,写出符合下列性质的J的同分异构体的结构简式:
①与FeCl3溶液作用显紫色;
②与新制Cu(OH)2悬浊液作用产生砖红色沉淀;
③苯环上的一卤代物有2种。
____________________________________________________________。
已知-NH2连在苯环上显碱性,-CONH2连在苯环上显中性。现有分子式为C7H7O2N的有机物,分子结构中有一个苯环和互为对位的两个侧链,试写出该分子式对应的符合下列条件的四种同分异构体的结构简式:
甲:既有酸性,又有碱性________________________________;
乙:只有酸性________________________________;
丙:既无酸性,又无碱性________________________________;
丁:只有碱性________________________________。
A、B是相对分子质量不相等的两种烃,无论二者以何种比例混合,只要混合物的总质量不变,完全燃烧后所产生的CO2的质量就不变。
(1)试写出两组符合上述情况的烃的结构简式:
________________和________________;________________和________________。
(2)A、B应满足的条件是________________________________________________。