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12.【化学—选修3:物质结构与性质】

A、B、C、D、E、F、G是前四周期(除稀有气体)原子序数依次增大的七种元素,A的原子核外电子只有一种运动状态;B、C的价电子层中未成对电子数都是2;B、C、D同周期;E核外的s、p能级的电子总数相筹;F与E同周期且第一电离能比E小;G的+1价离子(G+)的各层电子全充满。回答下列问题:(相关问题用元素符号表示)

(1)写出E的基态原子的电子排布式________________________________。

(2)B与C可形成化合物BC和BC2,BC2属于__________(填“极性”、“非极性”)分子,1 mol BC含有π键为______________mol。

(3)由元素A、C、G组成的离子[G(A2C)4]2+在水溶液中显天蓝色,不考虑空间结构,[G(A2C)4]2+的结构可用示意图表示为__________(配位键用→标出)。

(4)测定A、D形成的化合物的相对分子质量时,实验测定值一般高于理论值的原因是_________,

(5)由元素A、B、F组成的原子个数比9 : 3 : 1的一种物质,分子中含三个相同的原子团,其结构简式为____________________,分子中F原子的杂化方式为__________,该物质遇水爆炸,生成白色沉淀和无色气体,反应的化学方程式为____________________。 (6)G与氮元素形成的某种化合物的晶胞结构如图,则该化合物的化学式为__________,若晶体密度为a g·cm-3,列式计算G原子与氮原子最近的距离为____pm(不必计算出数值,阿伏加德罗常数的值用NA表示)。


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试题答案

(1)1s22s22p63s2

(2)非极性 2

(3)

(4)HF分子之间存在氢键,形成缔合分子

(5)Al(CH3)3 sp2杂化

Al(CH3)3 +3H2O = Al(OH)3↓+3CH4

(6)Cu3N

试题解析

根据A的原子核外电子只有一种运动状态可知A为氢元素;B、C的价电子层中未成对电子数都是2且原子序数依次增大可知B、C分别为碳元素和氧元素;根据B、C、D同周期可知D为氟元素;E核外的s、p能级的电子总数相筹可知E的电子排布式为1s22s22p63s2 ,即为镁元素,由于原子序数依次增大且F与E同周期,第一电离能比E小可知F为半充满且第一电离反常铝元素;G的+1价离子(G+)的各层电子全充满可知G为铜元素;

(1)镁元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s2

(2)CO2分子中没有孤电子对,所以属于非极性分子,CO中含有碳氧三键,所以每个三键中含有2个π键,所以1 mol CO含有π键为2mol;

(3)[Cu(H2O)4]2+ 中含有配位键,Cu2+中有空轨道,H2O中O存在孤电子对,所以结构可用示意图表示为;

(4)由于HF分子之间存在氢键,形成缔合分子(HF)n,所以实验测定值一般高于理论值;

(5)由元素A、B、F组成的原子个数比9 : 3 : 1的一种物质的分子式为AlC3H9 ,由于分子中含三个相同的原子团,即为CH3,所以结构简式为 Al(CH3)3 ,CH3中碳原子的杂化方式为sp2杂化,该物质遇水爆炸,生成白色沉淀为Al(OH)3和无色气体CH4,反应方程式为 Al(CH3)3 +3H2O = Al(OH)3

+3CH4↑;

(6)Cu与氮元素形成的化合物的晶胞中,Cu原子为与晶胞的棱上,共有(1/4)×12=3,N 原子位于顶点上,共有(1/8)×8=1;所以则该化合物的化学式为Cu3N ;Cu原子与N原子最近的距离为棱长的

1/2,设距离为xcm,则根据密度计算公式ρ=m/V可知a =(206/NA)/(2x)3,所以x=cm=×1010pm

少年,再来一题如何?
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