综合题15.0分
化学

选做题一

现有A、B、C、D、E五种短周期非金属元素,其原子序数依次增大。A是原子半径最小的元素,B元素的一种核素可用于考古断代,D元素的s轨道和p轨道上的电子数相等。C、E是同主族元素,它们的核外均有3个未成对电子。请回答下列问题:

23.基态E原子有     种能量不同的电子。

24.五种元素中,电负性最大的是       ,第一电离能最大的是        (均填元素符号)。

25.化合物CA3的沸点比化合物BA4的沸点高,其主要原因是           

26.CD2的立体构型是        ,其中C原子的杂化类型为          

27.C2A4溶于水电离方程式与CA3溶于水电离方程式相似,试写出C2A4在水溶液中的电离方程式    (写一步即可,要求用化学符号表示)。

28.开发金属储氢材料是氢能的重要研究方向。MgA2是一种储氢材料,其晶胞结构如下图所示:

已知该晶胞的体积为Vcm3,则该晶胞的密度为       g·cm-3(用V和NA表示)。

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

5

解析

A是原子半径最小的元素,A是氢元素;B元素的一种核素可用于考古断代,B是碳元素;C、E是同主族元素,它们的核外均有3个未成对电子,核外电子排布式分别为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3,对应氮元素和磷元素;D元素的s轨道和p轨道上的电子数相等,符合要求的有1s22s22p4和1s22s22p63s2,因为是非金属,故D是氧元素。故A、B、C、D、E分别是H、C、N、O、P。

E的基态排布是1s22s22p63s23p3,有5种能量不同的电子。

考查方向

核外电子运动状态

解题思路

A是原子半径最小的元素,A是氢元素;B元素的一种核素可用于考古断代,B是碳元素;C、E是同主族元素,它们的核外均有3个未成对电子,核外电子排布式分别为1s22s22p3和1s22s22p63s23p3,对应氮元素和磷元素;D元素的s轨道和p轨道上的电子数相等,符合要求的有1s22s22p4和1s22s22p63s2,因为是非金属,故D是氧元素。故A、B、C、D、E分别是H、C、N、O、P。有几种能级,对应几种能量。

易错点

本题考查核外电子运动状态,同一能级的电子能量相同,题目难度一般,关键是正确书写原子的基态电子排布式。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

O;N;

解析

A、B、C、D、E分别是H、C、N、O、P,电负性大小HP,所以最大的是氧元素;元素第一电离能大小N是1s22s22p3,p轨道半充满,元素第一电离能大于相邻的C和O,氮氧同主族,N>P,所以第一电离能最大的是氮元素。

故答案为:O;N;

考查方向

电负性;元素第一电离能。

解题思路

A、B、C、D、E分别是H、C、N、O、P,电负性大小HP,所以最大的是氧元素;元素第一电离能大小N是1s22s22p3,p轨道半充满,元素第一电离能大于相邻的C和O,氮氧同主族,N>P,所以第一电离能最大的是氮元素。

易错点

本题考查元素电负性,元素第一电离能,电负性变化规律自左至右,依次增大;元素第一电离能自左至右,依次增大,但是全充满、半充满能量低,元素第一电离能大于相邻主族。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

NH3分子间能形成氢键;

考查方向

氢键;分子间作用力;

解题思路

A为氢元素,B为碳元素,C为氮元素,化合物CA3为NH3,BA4为CH4,NH3分子之间存在氢键,CH4分子间作用力是分子间作用力。

【解析】

A为氢元素,B为碳元素,C为氮元素,化合物CA3为NH3,BA4为CH4,NH3分子之间存在氢键,CH4分子间作用力是分子间作用力,氢键强于分子间作用力,故NH3沸点比CH4的高。

故答案为:NH3分子之间存在氢键。

易错点

本题考查氢键,比较熔沸点高低一是判断微粒间基本作用力种类,二是基本作用力的影响因素。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

(4)V形;sp2

解析

CD2是NO2-,中心原子是氮原子,氮原子的价层电子对数=2+=3,中心原子价层电子数=3,所以电子对互斥模型为平面三角形,因为N连接两个氧原子,故CD2的立体构型是式V形;

中心原子价层电子数=3,所以中心原子轨道杂化方式是sp2

考查方向

分子立体结构;原子轨道杂化。

解题思路

CD2是NO2-,中心原子是氮原子,氮原子的价层电子对数=2+=3

易错点

本题考查立体结构和原子轨道杂化类型,二者的判断都由中心原子价层电子数得出结论,关键是计算中心原子价层电子数。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

N2H4+H2ON2H5++OH

解析

氨气在水中的电离和水分子有关,联氨电离和氨气在水中电离类似,N2H4+H2ON2H5++OH,故答案为:N2H4+H2ON2H5++OH

考查方向

电离方程式书写

解题思路

氨气在水中的电离和水分子有关,联氨电离和氨气在水中电离类似,氮原子和水电离的氢离子形成配位键。

易错点

本题考查电离方程式书写,考虑电解质的强弱来确定是可逆号还是等号,氨气在水中的电离和水分子有关。

第6小题正确答案及相关解析

正确答案

解析

按照均摊法,一个晶胞中镁原子数=,氢原子个数==4,1mol晶胞质量=52g,1mol晶胞体积=NAVcm3,密度== g·cm-3

故答案为:

考查方向

晶胞结构

解题思路

根据均摊法计算晶胞组成,在按照定义计算晶胞密度。

易错点

本题考查晶胞密度,根据定义计算,难度小,关键利用均摊法求出晶胞组成,易错点是分清微粒的位置,是否存在面心,体心等结构,特别是体心结构容易被忽略。