【选修3—物质结构与性质】
前四周期元素X、Y、Z、W、R的原子序数依次增大,已知:X原子的2p轨道为半充满状态;Y原子的L层有2个未成对电子;Z与Y位于同主族;W的+2价简单离子核外电子层排布与Ar原子相同;R原子的d轨道上有3个空轨道。请回答下列问题:
(1)R原子的基态电子排布式为 。
(2)X、Y原子的第一电离能大小顺序为 。(用元素符号表示)
(3)X的常见单质分子结构中σ键数目为 。
(4)Z的最高价氧化物对应水化物的酸根离子空间构型为 ,中心原子的杂化轨道类型为 。
(5)某矿物晶体由Y、W、R三种元素组成,其晶胞结构如图所示。
则该矿物的化学式为 ,若已知该晶胞的边长为a cm,则该晶胞的密度为 g/cm3。(用含a、NA的代数式表示)
单质硼有无定形和晶体两种。已知晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体(如图所示),
其中含有二十个等边三角形和一定数目的顶角,每个顶角上各有一个硼原子。通过观察图形及计算确定:
①该基本结构单元是由________个硼原子构成的;键角是_________;所含B-B键的数目是_________。
②若将晶体硼结构单元中的每一个顶角均削去,余下的部分和C60晶体的结构相同,据此确定:C60是由_______个正六边形和_______个正五边形构成;一个C60中含有个碳碳单键,有个碳碳双键。
(1)铁及铁的化合物在生产、生活中有着重要的用途。
①、聚合硫酸铁(简称PFS)[Fe (OH)n(SO4)(3-n) / 2 ]m(m是聚合度),常用于在水体中形成絮状物,以吸附重金属离子。则其中铁元素的价态为__________,SO42-的空间构型为。
②、六氰合铁酸钾K3[Fe(CN)6]可用于检验Fe2+,出现特殊的蓝色沉淀。CN-中碳原子的杂化方式为__________,写出与CN一互为等电子体的一种离子的化学式_______,其电子式为________。
③三氯化铁在常温下为固体,熔点304℃,沸点316℃,300℃以上可升华,易溶于水,也易溶于乙醚,丙酮等有机溶剂。据此推断三氯化铁晶体为__________晶体。
④普鲁士蓝是一种配合物,可用作染料,它的结构单元如右图所示,普鲁士蓝中n(CN一):n(K+):n(Fe3+):n(Fe2+) = ____________。
(2)水和氨有相似之处,如:H2O+H+=H3O+ 、NH3+H+=NH4+。
①NH4+的键角__________H3O+的键角(填“大于”或“小于”)。
②冰和固态氨的晶胞都不属于分子最密堆积,原因是__________________。
(共11分)某盐X由非金属元素组成,不稳定加热时分解,生成等物质的量的气态氢化物A和B。A、C、E、G、I含有同种元素,C为黄色固体单质。B、D、F、H、J含有同种元素,B可与J反应生成盐。W是前四周期含有4个未成对电
子的金属。上述物质转化关系如图,部分产物和条件已略去。请回答下列问题:
(1)X的化学式
(2)写出由E生成G的化学反应方程式
(3)写出反应B+Y →D+Z的化学方程式
(4)由E直接转换成I可以加入(填写两种属于不同类别的物质)。
(5)标况下,4.48LA与J的浓溶液反应转移1.6mole-,写出此反应的离子方程式。
(6)将1mol/L200mL I和1mol/L100mL J溶液混合,加入到含有0.5mol的W中,则产生气体的物质的量为
下表为元素周期表的一部分,其中编号代表对应的元素。
①![]() |
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② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
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⑩ |
⑨ |
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⑦ |
⑧ |
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请回答下列问题:
(1)写出元素⑦的价电子排布图__________ ,⑧的原子结构示意图__________。71号元素属于_______周期,________族,_______区。
(2)若元素①③⑤形成的某化合物中三种元素的质量比为1:6:8,该化合物对氢气的相对密度为15,该分子中心原子的杂化方式为______________。
(3)④和⑥形成的分子构型___________。
(4)③的某种同素异形体被称为混合型晶体,具有平面层状结构。该晶体中含有的作用力为______________________________________。
(5)②与⑤形成的化合物的熔点___________②与⑨形成化合物的熔点(填“高于”或“低于”)
(6)⑩的第一次出现突变的电离能数据是I2,则它的下一个出现突变的电离能数据是_______。
已知反应:2H2CrO4 + 3H2O22Cr(OH)3 + 3O2↑+ 2H2O该反应中H2O2只发生如下变化过程:H2O2→O2
(1)该反应中的还原剂是
(2)用单线桥法表示反应中电子转移的方向和数目
2H2CrO4 + 3H2O22Cr(OH)3 + 3O2↑+ 2H2O
(3)如反应中转移了0.6mol电子,则产生的气体在标准状况下体积为