X、Y、Z、Q、E五种元素中,X原子核外的M层中只有两对成对电子,Y原子的核外L层电子数是K层的两倍,Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素,Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和,E在元素周期表的各元素中电负性最大,请回答下列问题:
(1)XZ2的分子式为__________,分子的立体构型为__________。
(2)YZ2的电子式为__________,其分子中含有__________条键,__________条π键。
(3)Q的元素符号是__________,属于__________区,它的核外电子排布式为__________。价电子排布图为__________,在形成化合物时它最高的化合价为__________。
(4)E的单质与水反应的化学方程式为__________。
N、P同属于元素周期表的第VA族元素。
(1)基态磷原子的价电子排布图是____________
(2)NCl3的VSEPR模型名称是,中心原子杂化轨道类型是__________________。
(3)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为原子总数相同、价电子总数相同的粒子即等电子体具有相似的化学键特征,它们的许多性质是接近的。写出N2O的一种有第二周期非金属元素组成的等电子体分子。
(4)沸点比较:PH3NH3(填“>”、“=”、“<”),理由是____________。
(5)已知键能:H-H键能为436KJ·mol-1,N-H键能为391KJ·mol-1,N≡N键能为945.6kJ•mol-1.。则N2+3H22NH3,生成2molNH3时,共放热_________KJ
(6)NH3极易溶于水,原因是_______________
太阳能的开发利用在新能源研究中占据重要地位,单晶硅太阳能电池片在加工时,一般掺杂微量的铜、锎、硼、镓、硒等。回答下列问題:
⑴二价铜离子的电子排布式为 ,已知高温下Cu2O比CuO更稳定,试从铜原子核外电子结构变化角度解释 。
⑵如图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图,可确定该晶胞中阴离子的个数为 。
⑶往硫酸铜溶液中加入过量氨水,可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形,但NF3不易与Cu2+形成配离子,其原因是 。
⑷铜与类卤素(SCN)2反应生成Cu(SCN)2,1mol(SCN)2中含有π键的数目为 ,类卤素(SCN)2对应的酸有两种,理论上硫氰酸(H—S—C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H—N=C=S)的沸点。其原因是 。
⑸硼元素具有缺电子性,其化合物可与具有孤电子对的分子或离子形成配合物,如BF3能与NH3反应生成BF3•NH3,在BF3•NH3中B原子的杂化方式为 ,B与N之间形成配位键,氮原子提供 。
⑹六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用为 。六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼,其结构和硬度都与金刚石相似,晶胞结构如下图所示,晶胞边长为361.5pm,立方氮化硼的密度是 g/cm3。(只要求列算式)。
图示法和图像法都是常用的科学研究方法。
(1)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键又含有氢键,其结构示意图可简单表示如下,其中配位键和氢键均采用虚线表示。
①写出基态Cu原子的核外电子排布式________________________________。
②写出胆矾晶体中水合铜离子的结构简式(必须将配位键表示出来)________。
(2)下图是研究部分元素氢化物的沸点变化规律的图像,折线c可以表达出第________族元素氢化物的沸点变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线——折线a和折线b,你认为正确的是________(填“a”或“b”),理由是______________________________________________________________。
(3)第三周期元素的气态电中性基态原子失去最外层一个电子转化为气态基态正离子所需的最低能量叫做第一电离能(设为E)。如图所示:
①同周期内,随着原子序数的增大,E值变化的总趋势是________;
②根据图中提供的信息,试推断E氧________E氟(填“>”、“<”或“=”,下同);
③根据第一电离能的含义和元素周期律,试推断E镁________E钙。
生物质能是一种洁净、可再生的能源。生物质气(主要成分为CO、CO2、H2等)与H2混合,催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。
(1)上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式________。
(2)根据等电子原理,写出CO分子的结构式______。
(3)甲醇催化氧化可得到甲醛,甲醛与新制Cu(OH)2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。
①甲醇的沸点比甲醛的高,其主要原因是______________;甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为________。
②甲醛分子的空间构型是________;1 mol甲醛分子中σ键的数目为________。
Cu2+能与NH3、H2O、OH﹣、Cl﹣等形成配位数为4的配合物。
(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4]。
①画出配离子[Cu(OH)4]2+中的配位键__。
②Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外,还存在的化学键类型有__(填序号)。
A.离子键 B.金属键 C.极性共价键 D.非极性共价键
(2)金属铜单独与氨水或过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液发生如下反应:Cu+H2O2+4NH3═[Cu(OH)4]2++2OH﹣。其原因是_________________.
(3)Cu2+可以与乙二胺(H2N﹣CH2CH2﹣NH2)形成配离子(如图):
①H、O、N三种元素的电负性从大到小的顺序____。
②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是__。
③乙二胺沸点高于Cl﹣CH2CH2﹣Cl的主要原因是__。