[化学选修-物质结构与性质]已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的原子序数依次增大。其中A、C原子的L层有2个未成对电子。D与E同主族,D的二价阳离子与C的阴离子具有相同的电子层结构。F3+离子M层3d轨道电子为半满状态。请根据以上情况,回答下列问题:(答题时,用所对应的元素符号表示)
(1)A、B、C的第一电离能由小到大的顺序为 。
(2)A的氢化物的分子空间构型是 ,其中心原子采取 杂化,属于 (填“极性分子”和“非极性分子”)。
(3)F和M(质子数为25)两元素的部分电离能数据列于下表:
元 素 |
M |
F |
|
电离能 (kJ·mol-1) |
I1 |
717 |
759 |
I2 |
1509 |
1561 |
|
I3 |
3248 |
2957 |
比较两元素的I2、I3可知,气态M2+再失去一个电子比气态F2+再失去一个电子难。对此,你的解释是 ;
(4)晶体熔点:DC EC(填“<、=、>”),原因是 。
(5)H2S和C元素的氢化物(分子式为H2C2)的主要物理性质比较如下:
|
熔点/K |
沸点/K |
标准状况时在水中的溶解度 |
H2S |
187 |
202 |
2.6 |
H2C2 |
272 |
423 |
以任意比互溶 |
H2S和H2C2的相对分子质量基本相同,造成上述物理性质差异的主要原因 ?
(6)已知某化合反应,在反应过程中只有σ键的断裂与生成,写出符合要求的化学方程式
(写一个)。
(1)现欲除去括号内的杂质,请依次填上适当的试剂和方法。
①甲烷(乙烯) , ;
②苯(酒精) , 。
(2)现有—CH3、—C6H5、—OH、—COOH四种基团,由其中任两种组合形成的有机物中:
①能使紫色石蕊试液变色的是 (用结构简式表示,下同);
②催化氧化后产物能与新制氢氧化铜悬浊液加热条件下发生反应的是;
③能与氯化铁溶液发生显色反应的是 。
金属及其化合物在生产、生活中有广泛应用。
(1)从结构角度分析Fe3+较Fe2+稳定的原因。
(2)三氯化铁常温下为固体,熔点282℃,沸点315℃,在300℃以上易升华,易溶于水,也易溶于乙醚、丙酮等有机溶剂。据此判断三氯化铁晶体属于 晶体。
(3)铁元素为血红蛋白和肌红蛋白的活性部分———血红素的重要组成元素,血红素的结构简式如下图所示。与铁原子形成配位键的是 号氮原子(填写氮原子标号)。
(4)金属阳离子含未成对电子越多,则磁性越大,磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5和CrO2中,更适合作录音带磁粉原料的是(填化学式)。
已知A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次递增,A、B、C、D位于前三周期。A位于周期表的s区,其原子中电子层数和未成对电子数相同;B的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总数相同;D原子的核外成对电子对数与未成对电子数之比为3:1。A、B、D三种元素组成的一种化合物M是新装修居室中常含有的一种有害气体,A、B两种元素组成的原子个数之比为1∶1的化合物N是常见的有机溶剂。E有“生物金属”之称,E4+和氩原子的核外电子排布相同。
(1)D元素在元素周期表中的位置为第 周期 族。
(2)下列叙述正确的是 (填写序号)。
a.水的沸点比M高得多,是因为水分子间能形成氢键,而M分子间不能形成氢键
b.M的中心原子采用sp3杂化
c.N分子中含有6个σ键和1个大π键
d.BD2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
(3)已知C2D是一种麻醉剂,根据等电子原理可推知C2D的空间构型为 。
(4)E的一种氧化物Q,其晶胞结构如图所示,则Q的化学式为 。
W、X、Y、Z是短周期主族元素,它们的核电荷数依次增大。下表列出它们的性质和结构:
元素编号 |
元素性质或原子结构 |
W |
原子电子层数与核外电子数相等 |
X |
原子核外L层上s能级的电子总数为p能级上的电子总数的一半 |
Y |
元素的原子半径在短周期中最大(除稀有气体外) |
Z |
原子核外p能级上的电子总数等于s能级上的电子总数 |
(1)W和X按1︰1形成的化合物的电子式为 ,晶体Z属于 晶体。
(2)Y元素的单质在W和X按2︰1形成的化合物中反应的离子方程式为。
(3)Z和CO2在一定条件下反应的化学方程式为 。
氮元素可以形成多种化合物。
(1)基态氮原子的价电子轨道表示式是 。
(2)已知尿素的结构式为,则尿素分子中C和N原子的杂化方式分别是、。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮化物。
①NH3分子的空间构型是;
②肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)△H=-1038.7kJ·mol-1
当肼燃烧放出519.35kJ热量时,形成的π键有mol。