(7分)元素X位于第四周期,其基态原子的内层轨道全部排满电子,且最外层电子数为2。元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子。元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍。
(1)Z的氢化物(H2Z)与乙醇互溶,而H2Y在乙醇中溶解度较小,其原因是。
(2)Y与Z形成YZ42-的空间构型为。
(3)X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示。
①在一个晶胞中,X离子的数目为;
②若该化合物的密度为ag·cm-3,则晶胞的体积是
cm3(只要求列出计算式,阿伏加德罗常数用NA表示)。
(7分)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)。
(8分)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 。
(7分)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 。
(7分)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。
(4分)下表是元素周期表的一部分,表中所列的字母分别代表一种化学元素。
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| a |
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| b |
| c |
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| d |
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(1)元素b的基态原子电子排布式为 。
(2)第三周期8种元素按单质熔点高低的排列顺序如右图,其中序号“8”代表 (填元素符号);其中电负性最大的是 (填右图中的序号)。
(3)元素a、c分别与元素d形成的化合物中,熔点较高的是(填化学式)。