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20.A、B、C、D、E、X六種元素的原子序數依次遞增,A、B、C的基態原子中L層未成對電子數分別為3、2、1,D是短周期中原子半徑最大的主族元素,E是主族元素且與X同周期,E與C可形成離子化合物,其晶胞結構如圖所示.X位于元素周期表中第四周期ⅠB族.
請回答下列問題:
(1)D單質晶體中原子的堆積方式為體心立方堆積,其配位數是8.DAB3中陰離子的立體構型是平面三角形.中學化學常見微粒中,與晶體D3AB4中陰離子互為等電子體的分子有SiF4或SiCl4或 CCl4等(任寫一種).
(2)X2+離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9,X2+離子與水分子形成的配離子[X(H2O)4]2+為平面正方形結構,其中的兩個H2O被Cl-取代有兩種不同的結構,試畫出[X(H2O)2(Cl)2]具有極性的分子的結構
(3)A元素分別能與硼、鋁形成相同類型的晶體,但是A與硼形成晶體的熔點更高,其原因是氮化硼、氮化鋁均為原子晶體,硼的原子半徑比鋁小,B-N鍵的鍵能比Al-N的鍵能大.
(4)AC3的沸點比氨的沸點低得多,原因是因為NH3分子間有氫鍵,NF3只有范德華力.
(5)若E與C形成的晶體的密度為a g•cm-3,則晶胞的體積是$\frac{312}{a{N}_{A}}$ cm3 (用NA表示阿伏伽德羅常數的值,寫出表達式即可).

分析 A、B、C、D、E、X六種元素的原子序數依次遞增,A、B、C的基態原子中L層未成對電子數分別為3、2、1,則A為氮元素,B為氧元素,C為氟元素,D是短周期中原子半徑最大的主族元素,則D是鈉元素,X位于元素周期表中第四周期ⅠB族,則X為銅元素,E是主族元素且與X同周期,E與C可形成離子化合物,其晶胞結構如圖所示,在晶胞中含有E的個數為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,含有C的個數為8,所以E和C的個數比為1:2,所以E為鈣元素,據此答題.

解答 解:A、B、C、D、E、X六種元素的原子序數依次遞增,A、B、C的基態原子中L層未成對電子數分別為3、2、1,則A為氮元素,B為氧元素,C為氟元素,D是短周期中原子半徑最大的主族元素,則D是鈉元素,X位于元素周期表中第四周期ⅠB族,則X為銅元素,E是主族元素且與X同周期,E與C可形成離子化合物,其晶胞結構如圖所示,在晶胞中含有E的個數為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4,含有C的個數為8,所以E和C的個數比為1:2,所以E為鈣元素.
(1)D是鈉元素,D單質晶體中原子的堆積方式為體心立方堆積,其配位數是8,NaNO3 中陰離子的中心原子氮原子的價層電子對數為3+$\frac{5+1-2×3}{2}$=3,沒有孤電子對,所以它的立體構型是平面三角形,中學化學常見微粒中,與晶體Na3NO4中陰離子互為等電子體的分子有 SiF4或SiCl4或 CCl4等,
故答案為:8;平面三角形;SiF4或SiCl4或 CCl4等;
(2)X為銅元素,X2+離子的電子排布式為1s22s22p63s23p63d9,Cu2+離子與水分子形成的配離子[Cu(H2O)4]2+為平面正方形結構,其中的兩個H2O被Cl-取代有兩種不同的結構,[Cu(H2O)2(Cl)2]具有極性的分子的結構為,
故答案為:1s22s22p63s23p63d9;;
(3)A為氮元素,分別能與硼、鋁形成相同類型的晶體,氮化硼、氮化鋁均為原子晶體,硼的原子半徑比鋁小,B-N鍵的鍵能比Al-N的鍵能大,所以氮與硼形成晶體的熔點更高,
故答案為:氮化硼、氮化鋁均為原子晶體,硼的原子半徑比鋁小,B-N鍵的鍵能比Al-N的鍵能大;
(4)NF3的沸點比氨的沸點低得多,是因為NH3分子間有氫鍵,NF3只有范德華力,
故答案為:因為NH3分子間有氫鍵,NF3只有范德華力;
(5)E與C形成的晶體為CaF2,根據上面的分析可知,每個晶胞中含有4個鈣離子和8個氟離子,當它的密度為a g•cm-3時,則晶胞的體積是$\frac{4×\frac{19×2+40}{{N}_{A}}g}{ag•c{m}^{-3}}$cm3=$\frac{312}{a{N}_{A}}$cm3,
故答案為:$\frac{312}{a{N}_{A}}$.

點評 本題是對物質結構與性質的考查,涉及核外電子排布規律、晶體結構、微粒構型判斷、等電子體、熔沸點比較、氫鍵、晶胞計算等,難度中等,注意利用均攤法進行晶胞計算.

練習冊系列答案
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C.C6H14+8O2→3CO+3CO2+7H2OD.2C6H14+15O2→8CO+4CO2+14H2O

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15.A、B、C、D、E、F六種短周期主族元素,原子序數依次增大.其中B的單質在常溫下為雙原子分子,它與A的單質可形成分子X,X的水溶液呈堿性;D的簡單陽離子與X具有相同電子數,且D是同周期中簡單離子半徑最小的元素;E元素的原子最外層比次外層少兩個電子,C、F兩種元素的原子最外層共有13個電子.請回答:
(1)寫出C的離子結構示意圖
(2)F元素位于周期表中第三周期第ⅤⅡ族、第17縱行.
(3)B、C、E分別與A形成的化合物中最穩定的是H2O(寫化學式).
(4)寫出B的氣態氫化物在催化劑存在下跟氧氣反應的化學方程式4NH3+5O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$4NO+6H2O.
(5)F的單質在反應中常作氧化劑,該單質的水溶液與E的低價氧化物反應的離子方程式為SO2+Cl2+2H2O═4H++2Cl-+SO42-
(6)寫出由上述六種元素所形成的10電子微粒的化學式(至少5種):N3-、O2-、Al3+、H2O、NH3、OH-、NH4+、H3O+、NH2-(任選5種).

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5.下列表示對應化學反應的離子方程式正確的是( 。
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B.等體積等物質的量濃度的氫氧化鋇溶液與碳酸氫銨溶液混合Ba2++2OH-+NH4++HCO3-═BaCO3↓+NH3•H2O+H2O
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12.下列實驗操作中不正確的是( 。
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B.定容時,如果加水超過了刻度線,則可用膠頭滴管吸出多余部分
C.配制稀硫酸時,先在燒杯中加入一定量水,再沿玻璃棒慢慢加入濃硫酸
D.稱量NaOH時,NaOH置于小燒杯中放在托盤天平左盤,砝碼放在右盤

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9.下列實驗操作與實驗目的相對應的是( 。
實驗操作實驗目的
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C向蔗糖溶液中加入適量稀硫酸,水浴加熱,再加入新制的Cu(OH)2,加熱至沸騰檢驗蔗糖水解產物
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A.AB.BC.CD.D

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①該反應的反應物是X和Y;
②該反應的方程式為X+Y?2Z;
③在10s內用Z表示的速率是0.08mol/(L•s).

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