高考化学一轮复习高频考点专攻练十二（含解析）

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高频考点专攻练(十二)
考点1　原子结构与元素性质
1.W、X、Y、Z、Q是原子序数依次增大的前四周期元素。W是宇宙中最丰富的元素;X、Z元素原子基态时,核外电子均排布在3个能级上,且它们的价电子层上均有两个未成对电子;向含有Q2+的溶液中滴加氨水,形成蓝色沉淀,再滴加氨水,沉淀溶解,得到深蓝色溶液。回答下列问题:
(1)第一电离能Y________Z,电负性Y________Z(填“大于”“小于”或“等于”)。 
(2)写出与XZ分子互为等电子体的一种离子的化学式____________________ ____________________________________。 
(3)若向含有Q2+的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,得到深蓝色溶液后再加乙醇,有深蓝色晶体析出,原因是______________________________________;该深蓝色晶体中,中心离子的电子排布式为________,配体为________。 
(4)已知W、Y形成的一组二元化合物化学式:YW3、Y2W4、Y3W5、Y4W6……其中,YW3分子中Y原子的杂化类型为________;这组化合物的通式为________________ ________。W、Y形成的化合物的种类比W、X形成的化合物的种类________(填“多”或“少”)。 
【解析】根据元素信息可以判断,W为H,X为C,Z为O,Y为N,Q为Cu。
(1)N元素的第一电离能大于O元素,因为N的2p3为稳定结构,失去电子较为困难;N元素的电负性小于O元素,则O原子得电子的能力强。
(2)CO分子的价层电子总数为14个,互为等电子体的离子为CN-、等。
(3)向含有Cu2+的硫酸盐溶液中滴加过量氨水,得到深蓝色溶液后再加乙醇,有深蓝色晶体析出,原因是乙醇极性比水小,[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中溶解度小,故有晶体析出;该深蓝色晶体中,中心离子Cu2+的电子排布式为[Ar]3d9或1s22s22p63s23p63d9,配体为NH3。
(4)NH3分子中N原子价层电子对为4,则N原子是sp3杂化;这组化合物是在前项上加上NH,故通式为NH3(NH)n-1即NnHn+2。H、N形成的化合物的种类比H、C形成的化合物的种类少。
答案:(1)大于　小于　(2)CN-(等合理答案均可)
(3)乙醇极性比水小,[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇中溶解度小,故有晶体析出　[Ar]3d9(或1s22s22p63s23p63d9)　NH3　(4)sp3杂化　NnHn+2　少
2.(2019·合肥模拟)A、B、C、D、E、F、G、W是原子序数依次增大的8种元素,A元素原子的2p轨道上有2个未成对电子,B元素在同周期中原子半径最大,与A可形成原子个数比为1∶1和2∶1的两种化合物,C单质是一种常见的半导体材料,F有 9个原子轨道,G的单质是一种常见金属,W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种氧化物。
(1)A元素在元素周期表中的位置是__________________________。 
(2)G3+比G2+稳定,原因是__________________, G位于元素周期表的________区。 
(3)晶体BF的熔点低于MgO晶体的熔点,原因是 __________________。 
(4)D、E、F三者电负性从大到小的顺序是________(用元素符号及“ > ”表示)。 
(5)写出W+基态时的价电子排布式:__________________________________。 
【解析】A元素原子的2p原子轨道上有2个未成对电子,可能为碳或氧元素,B元素在同周期中原子半径最大,与A可形成原子个数比为1∶1和2∶1的两种化合物,所以A为氧元素,B为钠元素;C单质是一种常见的半导体材料,C为硅元素,F有 9个原子轨道,F为第三周期元素,由原子序数递增的特点可知D、E、F分别为磷、硫、氯元素;G的单质是一种常见金属,W能形成红色(或砖红色)的W2A和黑色的WA两种氧化物,则G为铜元素,W为铜元素。
(1)A为氧元素,位于周期表中第二周期ⅥA族。
(2)Fe3+的价电子排布是3d5,Fe2+的价电子排布是3d6,d轨道一共可以容纳10个电子,因此Fe3+的3d层是半充满结构,是比较稳定的,铁原子的价电子排布式是3d64s2,位于元素周期表的d区。
(3)晶体BF为NaCl,由于MgO中阴、阳离子的半径分别小于NaCl中阴、阳离子的半径,且离子电荷数大,则MgO的熔点较高。
(4)D、E、F分别为磷、硫、氯三种元素,为周期表第三周期中的元素,同一周期元素的电负性随原子序数的增大而增加,则有Cl>S>P。
(5)W为铜元素,其原子基态价电子排布式为3d104s1,则Cu+基态时价电子排布式为3d10。
答案:(1)第二周期ⅥA族
(2)铁元素原子的价电子排布式为3d64s2,Fe2+的价电子排布式为 3d6 ,Fe3+的价电子排布式为3d5,依据“能量相同的轨道处于全空、全充满和半充满时能量最低”的原则,3d5处于半充满的状态,结构更稳定,故Fe3+比Fe2+稳定　d
(3)NaCl和MgO均为离子晶体,由于MgO中阴、阳离子的半径分别小于NaCl中阴、阳离子的半径,且离子电荷数大,则晶格能NaClP　(5)3d10
3.南京理工大学胡炳成教授团队成功合成世界上首个全氮阴离子盐,这使我国在高储能材料研制上达到世界先进水平。
(1)基态氮原子核外两种不同自旋状态的电子数之比为________。 
(2)氮的单质除了N2外,还有N4、N6、N8等,现有两种结构的N4分子A和B,A的分子结构与白磷相似,其分子构型为________;B分子中4个氮原子在同一平面上,氮原子的杂化方式为________________________。 
(3)全氮阴离子最先制得的是,写出与互为等电子体的两种分子的化学式______________________。 
(4)试从物质结构与性质的角度解释全氮化合物爆炸时可释放巨大能量的主要原因______________________。 
(5)全氮阴离子为平面正五边形,称为五唑氮离子,每个离子内有________个π电子,五唑氮的钠盐、钾盐很不稳定。胡教授团队合成的盐为(H3O)4(NH4)2(N5)5Cl,这种盐分解温度高达116.8 ℃。该盐热稳定性好的主要原因是______________________________。 
(6)六方氮化硼晶体结构与石墨晶体相似,层间相互作用力为________。六方氮化硼在高温高压下,可以转化为立方氮化硼。立方氮化硼的结构和硬度都与金刚石相似,晶胞边长为361.5 pm,立方氮化硼的密度是______g·cm-3(只要求列算式)。 
【解析】(1) 氮原子核电荷数为7,核外电子排布为1s22s22p3,基态核外两种不同自旋状态的电子数之比为2∶5(或5∶2)。
(2) 白磷为正四面体结构,A的分子结构与白磷相似,其分子构型为正四面体形;分子中4个氮原子在同一平面上,则氮氮之间既有双键,也存在单键,所以价层电子对数为2+1=3,氮原子的杂化方式为sp2杂化。
(3)等电子体是指具有原子总数相同、电子总数相同的微粒,与互为等电子体的两种分子可以是CO2 和N2O。
(4)全氮化合物爆炸时可释放巨大能量的主要原因:全氮化合物爆炸生成氮气,氮分子中含有氮氮三键,键能很大,非常稳定。
(5)的大π键上除了有5个N自身的p电子外,还有这个分子簇成为阴离子所获得的电子,所以总共有6个π电子;盐(H3O)4(NH4)2(N5)5Cl分解温度高达116.8 ℃,该盐热稳定性好的主要原因是:五唑氮离子()与H3O+、N之间既形成离子键,又形成大量的氢键,提高了分解的能量。
(6)石墨晶体中每一层中碳碳间为共价键,层与层之间为分子间作用力;立方氮化硼的结构和硬度都与金刚石相似,所以晶胞中含有氮原子个数为8×+6×=4,含有硼原子个数为 4,因此,晶胞含有4个氮化硼粒子,晶胞体积为(361.5×10-10)3 cm3,晶胞质量为4×(14+11)/NAg;所以立方氮化硼的密度=(4×25/NA)÷(361.5×10-10)3 g·cm-3。
答案:(1)2∶5(或5∶2)　 (2)正四面体形　sp2杂化
(3)CO2、N2O
(4)全氮化合物爆炸生成氮气,氮分子中含有氮氮三键,键能很大,非常稳定
(5)6　五唑氮离子()与H3O+、N之间既形成离子键,又形成大量的氢键,提高了分解的能量　分子间作用力(或范德华力)
(6)分子间作用力(或范德华力)　(4×25/NA)÷(361.5×10-10)3
考点2　分子结构与性质
1.(2019·德阳模拟)X、Y、Z、W、R、Q为前30号元素,且原子序数依次增大。X是所有元素中原子半径最小的,Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,Z原子单电子数在同周期元素中最多,W与Z同周期,第一电离能比Z的低,R与Y同一主族,Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态。请回答下列问题:
(1)Q+核外电子排布式为______________________。 
(2)化合物X2W2中W的杂化方式为______________________,Z的立体构型是________。 
(3)Y、R的最高价氧化物的沸点较高的是______________________________(填化学式),原因是__________________________。 
(4)将Q单质的粉末加入ZX3的浓溶液中,并通入W2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式为_________________________________________。 
【解析】根据题意,X为H元素;Y有三个能级,且每个能级上的电子数相等,核外电子排布为1s22s22p2,故Y为C元素;R与Y同一主族,结合原子序数可知,R只能为第三周期元素,为Si,而Z原子单电子数在同周期元素中最多,则外围电子排布为ns2np3,原子序数小于Si,故Z为N元素;W与Z同周期,第一电离能比Z的低,则W为O元素;Q的最外层只有一个电子,其他电子层电子均处于饱和状态,不可能为短周期元素,原子序数小于30,故核外电子排布为1s22s22p63s23p63d104s1,则Q为Cu元素。
(1)铜的原子序数是29,Cu+核外电子排布式为:1s22s22p63s23p63d10。
(2)化合物H2O2中结构式为H—O—O—H,O原子价层电子对数为2+=4,故O原子采取sp3杂化;N离子中N原子孤电子对数为=1,价层电子对数为2+1=3,故其立体构型是V形。
(3)Y、R的最高价氧化物分别为二氧化碳、二氧化硅,SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体,故沸点较高的是SiO2。
(4)将Cu单质的粉末加入到NH3的浓溶液中,并通入O2,充分反应后溶液呈深蓝色,反应生成[Cu(NH3)4]2+,该反应的离子方程式为:2Cu+8NH3+O2+2H2O2[Cu(NH3)4]2++4OH-,
答案:(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10
(2)sp3杂化　V形
(3)SiO2　SiO2为原子晶体,CO2为分子晶体
(4)2Cu+8NH3+O2+2H2O2[Cu(NH3)4]2++4OH-
2.(2019·邯郸模拟)世上万物、神奇可测,其性质与变化是物质的组成与结构发生了变化的结果。回答下列问题。
(1)根据杂化轨道理论判断,下列分子的空间构型是V形的是________(填字母)。 
A.BeCl2　 　B.H2O　 　C.HCHO　 　D.CS2
(2)原子序数小于36的元素Q和T,在周期表中既位于同一周期又位于同一族,且T的原子序数比Q多2。T的基态原子的外围电子(价电子)排布式为_____ _______________,Q2+的未成对电子数是________。 
(3)铜及其合金是人类最早使用的金属材料,Cu2+能与NH3形成配位数为4的配合物[Cu(NH3)4]SO4。
①铜元素在周期表中的位置是________,[Cu(NH3)4]SO4中,N、O、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序为________。 
②[Cu(NH3)4]SO4中,存在的化学键的类型有________(填字母)。 
A.离子键　B.金属键　C.配位键　D.非极性键　E.极性键
③NH3中N原子的杂化轨道类型是________,写出一种与S互为等电子体的分子的化学式:________________________。 
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物。则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为________。 
(4)氧与铜形成的某种离子晶体的晶胞如图所示。则该化合物的化学式为________,如果该晶体的密度为ρg·cm3,则该晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为________(用含ρ的代数式表示,其中阿伏加德罗常数用NA表示)cm。 

【解析】(1)BeCl2分子中,铍原子含有两个共价单键,不含孤电子对,所以价层电子对数是2,中心原子以sp杂化轨道成键,分子的立体构型为直线形,A错误;水分子中孤电子对数=2,水分子氧原子含有2个共价单键,所以价层电子对数是4,中心原子以sp3杂化轨道成键,价层电子对互斥模型为四面体型,含有2对孤对电子,分子的立体构型为V形,B正确;HCHO分子(H2C=O)内碳原子形成3个σ键,无孤对电子,分子中价层电子对个数3+0=3,杂化方式为sp2杂化,价层电子对互斥模型为平面三角形,没有孤电子对,分子的立体构型为平面三角形,C错误;二硫化碳分子中碳原子含有2个σ键且不含孤电子对,采用sp杂化,其空间构型是直线形,D错误。
(2)根据题意,Q、T处于第Ⅷ族,且原子序数T比Q多2,则Q为Fe元素,T为Ni元素,Ni元素是28号元素,Ni原子价电子排布式为3d84s2,Fe2+的核外电子排布式为1s24s22p63s23d6,3d能级有4个未成对电子。
(3)①铜元素核电荷数为29,在周期表中的位置是第四周期IB族;N、O属于同一周期,由于N原子的2p轨道处于半充满状态,故第一电离能N>O,而O、S在同一主族,同主族元素的第一电离能从上到下依次减小,故第一电离能O>S,则N>O>S。
②[Cu(NH3)4]SO4中,S和[Cu(NH3)4]2+间存在离子键,N原子和Cu原子间存在配位键,N—H键、S—O键为极性键,选A、C、E。
③NH3中N原子的价电子对数=(5-1×3)+3=4,故采取sp3杂化方式,与S互为等电子体的分子的化学式为CCl4、SiCl4等。
④[Cu(NH3)4]2+具有对称的空间构型,[Cu(NH3)4]2+中的两个NH3被两个Cl-取代,能得到两种不同结构的产物,则[Cu(NH3)4]2+的空间构型为平面正方形。
(4)由均摊法知,1个晶胞中含4个铜离子,氧离子为8×+1+2×+4×=4个,则该化合物的化学式为CuO;晶体内铜离子与氧离子间的最近距离为晶胞体对角线长的;设晶胞的边长为a cm,平均1个晶胞质量m=×80 g,体积V=a3 cm3,则由ρ=,可解得a=。则晶体内铜离子与氧离子间的最近距离等于
a=(cm)。
答案:(1)B　(2)3d84s2　4
(3)①第四周期IB族　N>O>S　②ACE　③sp3　CCl4(或其他合理答案)　④平面正方形
(4)CuO　
3.将工业尾气中含有的CO回收利用不仅能有效利用资源,还能防治空气污染。工业上常用CO与H2在由Al、Zn、Cu等元素形成的催化剂作用下合成甲醇。

(1)上图是某同学画出的氧原子的核外电子排布图,请判断该排布图________ (填“正确”或“错误”),理由是__________________________(若判断正确,该空不用回答)。 
(2)写出两种与CO互为等电子体的离子________。 
(3)向CuSO4溶液中加入足量氨水可得到深蓝色[Cu(NH3)4]SO4溶液,[Cu(NH3)4]SO4中所含配位键是通过配体分子的________给出孤电子对,________接受孤电子对形成的空间构型是________,该物质中N、O、S三种元素的第一电离能大小顺序为________>________>________(填元素符号)。 
(4)甲醇与乙烷的相对分子质量相近,故二者分子间的作用力(范德华力)相近,但是二者沸点的差距却很大,造成该差异的原因是____________________;在甲醇分子中碳原子轨道的杂化类型为________。 
(5)甲醛与新制Cu(OH)2共热可得红色沉淀Cu2O,已知Cu2O晶胞的结构如图所示。

①在该晶胞中,Cu+的配位数是______; 
②若该晶胞的边长为a pm,则Cu2O的密度为________ g·cm-3(只要求列算式,不必计算出数值,阿伏加德罗常数值为NA)。 
【解析】(1)泡利不相容原理:每个原子轨道上最多只能容纳2个自旋状态相反的电子。图示中一个2p轨道中两个电子的自旋状态相同,所以违背泡利原理。
(2)原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体,CO分子中含有2个原子,其价电子数为10,所以与CO互为等电子体的离子有CN-、。
(3)配合物中含有孤电子对的原子和含有空轨道的原子之间形成配位键,该配合物中N原子提供孤电子对、Cu2+提供空轨道。硫酸根离子中S原子价层电子对数是4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断,硫酸根离子空间构型为正四面体。同一周期,元素的第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素;同一主族元素,其第一电离能随着原子序数增大而减小,所以其第一电离能大小顺序是N>O>S。
(4)分子间形成氢键能导致物质的熔、沸点升高,甲醇分子间能形成氢键,乙烷分子之间不能形成氢键,所以甲醇熔、沸点高于乙烷;甲醇分子中C原子价层电子对数是4且不含孤电子对,根据价层电子对互斥理论判断,C原子杂化方式为sp3。
(5)①该晶胞中黑球个数是4,白球个数=8×+1=2,根据化学式可知,黑球表示Cu+、白球表示O2-。根据图示可知,每个Cu+连接2个O2-,所以Cu+配位数是2。
②晶胞体积=(a×10-10 cm)3,晶胞密度== g·cm-3= g·cm-3。
答案:(1)错误　违背泡利原理
(2)CN-、　(3)N　Cu2+　正四面体　N　O　S
(4)甲醇分子间存在氢键　sp3
(5)①2　②
考点3　晶体结构与性质
1.(新题预测)MnO2是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一,在活性材料MnO2中加入CoTiO3纳米粉体,可以提高其利用率,优化碱锰电池的性能。
(1)写出基态Mn原子的价电子排布式__________________________,基态Mn原子核外电子的运动状态有________种。 
(2)①CoTiO3晶体结构模型如图1所示,晶胞参数a=0.53 nm。在CoTiO3晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。 
②列式表示CoTiO3晶体的密度________g·cm-3(不必计算出结果,用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 
(3)二氧化钛(TiO2)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂,常用于污水处理。O2在其催化作用下,可将CN-氧化成CNO-,进而得到N2。与CNO-互为等电子体的分子、离子化学式分别为________、________(各写一种)。 
(4)三聚氰胺是一种含氮化合物,其结构简式如图2所示。

三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是____________,1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为________。 
【解析】(1)Mn是25号元素,其原子核外有25个电子,根据构造原理书写其基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2;每个电子都有1种运动状态,Mn原子核外有25个电子,所以共有25种运动状态。(2)①根据CoTiO3晶体结构模型图,在CoTiO3晶体中,1个Ti原子周围距离最近的O原子个数是6,1个Co原子周围距离最近的O原子数目是3×8÷2=12个;根据均摊原则,每个晶胞中Co原子数是8×=1,Ti原子数是1,O原子数是6×=3,晶胞的摩尔质量是155 g·mol-1,一个晶胞的体积是(a×10-7)3cm3,所以晶体的密度是 g·cm-3。
(3)原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体,所以与CNO-互为等电子体的分子、离子化学式分别为CO2(或N2O、CS2、BeCl2等)、。(4)氨基上N原子价层电子对个数是4,则N原子采用sp3杂化;环中N原子形成了一个单键和一个双键,N原子采用sp2杂化;1个三聚氰胺分子中σ键个数是15,所以1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为15 NA。
答案:(1)3d54s2　25　(2)①6　12　②
(3)CO2(或N2O、CS2、BeCl2等合理均可)　
(4)sp2、sp3　15NA
2.砷化镓(GaAs)是优良的半导体材料,可用于制作微型激光器或太阳能电池的材料等。回答下列问题:
(1)写出基态As原子的核外电子排布式____________________。 
(2)根据元素周期律,原子半径Ga________As,第一电离能Ga________As。(填“大于”或“小于”) 
(3)AsCl3分子的立体构型为____________,其中As的杂化轨道类型为____________。 
(4)GaAs的熔点为1 238 ℃,密度为ρ g·cm-3,其晶胞结构如图所示。Ga和As的摩尔质量分别为MGa g·mol-1和MAs g·mol-1,原子半径分别为rGa pm和rAs pm,阿伏加德罗常数值为NA,则GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为________。 

【解析】(1)As为ⅤA族33号元素,电子排布式为:1s22s22p63s23p63d104s24p3。
(2)根据元素周期律,Ga与As位于同一周期,Ga原子序数小于As,故半径Ga大于As,同周期第一电离能从左到右,逐渐增大,故第一电离能Ga小于As。
(3)AsCl3中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+1=4,所以原子杂化方式是sp3,由于有一对孤对电子对,分子空间构型为三角锥形。
(4)根据均摊法计算,As:8×+6×=4,Ga:4×1=4,故其晶胞中原子所占的体积V1=4×π(+)×10-30,晶胞的体积V2=,故GaAs晶胞中原子的体积占晶胞体积的百分率为将V1、V2代入计算得百分率=×100%=×100%。
答案:(1)1s22s22p63s23p63d104s24p3
(2)大于　小于　(3)三角锥形　sp3
(4)×100%
【加固训练】
(2019·湖北八校模拟)A、B、C、D是4种前三周期元素,且原子序数逐渐增大,这四种元素的基态原子的未成对电子数和电子层数相等。请回答下列问题:
(1)D元素的基态原子价电子排布式是:__________________________。 
(2)A、B、C三种元素可以形成化合物A4B2C2,它是厨房调味品之一。1 mol A4B2C2中含有__________molσ键,其中B原子采用的杂化方式为:______________ ____________。 
(3)元素F的原子序数是介于B和C之间的,元素B、C、F的电负性的大小顺序是:________________B、C、F的第一电离能的大小顺序是______________(由大到小,用元素符号填空)。 
(4)随着科学的发展和大型实验装置(如同步辐射和中子源)的建成,高压技术在物质研究中发挥越来越重要的作用。高压不仅会引发物质的相变,也会导致新类型化学键的形成。近年来就有多个关于超高压下新型晶体的形成与结构的研究报道。NaCl晶体在50～300GPa的高压下和Na或Cl2反应,可以形成不同组成、不同结构的晶体。下图给出其中三种晶体的晶胞(大球为氯原子,小球为钠原子)。写出A、B、C的化学式。A:________;B:________;C:________ 

(5)磷化硼是一种受到高度关注的耐磨涂料,它可用作金属的表面保护层。磷化硼可由三溴化硼和三溴化磷在氢气中高温反应合成。合成磷化硼的化学反应方程式:BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr
①分别画出三溴化硼分子和三溴化磷分子的结构。

磷化硼晶体中磷原子作面心立方最密堆积,硼原子填入部分四面体空隙中。磷化硼的晶胞示意图如右:
②已知磷化硼的晶胞参数a=478 pm,计算晶体中硼原子和磷原子的核间距(dB-P)(写出计算式,不要求计算结果)______。 
【解析】第一周期中,有1个未成对电子的是氢原子,其电子排布式为1s1;第二周期中,未成对电子是2个的有两种分别为:C:1s22s22p2和O:1s22s22p4;第三周期中,未成对电子是3个的是P:1s22s22p63s23p3;A、B、C、D分别为氢元素、碳元素、氧元素和磷元素。
(1)D元素的基态原子价电子排布式是:3s23p3。
(2)A、B、C三种元素可以形成化合物A4B2C2,它是厨房调味品之一,则为CH3COOH,即醋酸。1 mol CH3COOH中含有7 mol σ键,其中碳原子采用的杂化方式为sp2、sp3。
(3)元素F的原子序数是介于碳和氧之间的,故F为氮元素,元素原子的得电子能力越强,则电负性越大,所以O>N>C;同一周期元素,元素的第一电离能随着原子序数增大而增大,但第ⅡA族、第ⅤA族元素第一电离能大于其相邻元素,C、N、O元素处于同一周期且原子序数逐渐增大,N处于第ⅤA族,所以第一电离能N>O>C。(4)根据晶胞计算A中钠原子数为8×+1=2,氯原子数为12×=6,故分子式为NaCl3;B中钠原子数为4×+2=3,氯原子数为8×=1,故分子式为Na3Cl;C中钠原子数为4×+2×+2=4,氯原子数为8×=2,故分子式为Na2Cl。
(5)①三溴化硼分子中硼原子的价层电子对数为=3,B原子按sp2方式杂化,没
有孤电子对,所以分子空间构型为平面三角形,结构式为,三溴化磷分子
中磷原子的价层电子对数为=4,P原子按sp3方式杂化,有一对孤电子对,所以分子空间构型为三角锥形,结构式为。
②磷化硼晶体中磷原子作立方最密堆积,硼原子填入四面体空隙中,磷原子分布在面心和顶点上,如图所示已知磷化硼的晶胞边长a=478 pm,则晶胞的体对角线长为a,晶体中硼原子和磷原子的核间距应为体对角线的,所以dB-P=×478 pm=207 pm。
答案:(1)3s23p3　(2)7　sp2、sp3
(3)O>N>C　N>O>C　(4)NaCl3　Na3Cl　Na2Cl
(5)平面三角形　三角锥　dB-P=a=×478 pm或(dB-P==a=207pm)