内容正文:
题型01 原子结构与性质综合题
1.(2024-2025高二上·山东省青岛市·期末) 上海交通大学课题组近期合成一种光催化剂G,其结构简式如图。
回答下列问题:
(1)Ir在周期表中与Co同列。Co的原子序数为___________,其基态原子价电子排布式为___________,G中Ir的配位数为___________,组成G的元素中原子半径最小的是___________(填元素符号)。
(2)表示F原子激发态的电子排布式有___________(填标号,下同),其中能量最高的是___________。
A. B. C. D.
(3)组成G的元素的杂化方式共有___________种。吡啶()含有与苯类似的大键,可表示为___________,G中N原子使用___________轨道与Ir原子成键。
2.(2024-2025高二上·山东省济南市·期末)用作牙膏的添加剂可预防龋齿。
回答下列问题:
在元素周期表中位置为______;基态 F原子的价电子排布式为______;同周期中,基态原子未成对电子数比 O多的元素是______填元素符号。
比较和的还原性:______填“>”或“<”,下同,键角:______。
已知:的结构为,的结构为。
①中P原子采取的轨道杂化方式为______,中P的化合价为______。
②与水反应生成两种钠盐,该过程中键断裂,反应的化学方程式为______。
3.(2024-2025高二上·山东省济南市薛城区、山亭区·期末)碳元素可以形成许多重要的化合物。回答下列问题:
(1)某同学将C原子的基态电子排布式写成,违背了__________原理。碳元素与其相邻的两种元素的电负性由大到的顺序为__________。
(2)柠檬酸的结构简式如图。
①该结构中碳原子的杂化方式有__________。
②1mol柠檬酸分子中。氧原子与碳原子形成的σ键数为__________mol,Π键数为__________mol;氧原子所形成的极性键数为__________mol。
(3)有机铁肥三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)的化学式为。
①的基态价电子排布式为__________,所具有的能级数为__________。
②根据价层电子对互斥理论推测的空间构型为__________;形成的大Π键为__________。
4.(2024-2025高二上·山东省潍坊市·期末)如图为元素周期表的一部分,元素①⑦在周期表中的位置如图。
回答下列问题:
元素①②基态原子核外未成对电子数之比为______。
元素③基态原子的价电子轨道表示式为______,原子核外电子有______种空间运动状态。
元素④在周期表中的位置是______,元素⑤位于周期表中的______区。
比较第一电离能元素⑥______⑦填“>”“<”或“=”,下同。比较酸性强弱______ 从结构的角度分析原因______。
5.(2024-2025高二上·山东省实验中学·期末)回答下列问题:
二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示。
①的化学键类型为______ 填下列序号,它是______ 填“极性”或“非极性”分子。
极性键 非极性键 极性键和非极性键
②电负性:S ______ 填“>”或“<”,中硫的化合价为______。
③分子中S原子的杂化轨道类型为______。
原子序数小于36的X、Y、Z、W、J、G六种元素,原子序数依次增大,其中X元素的原子在所有原子中半径最小,Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,J元素原子核外的3p能级有两个电子,G元素原子核外有6个未成对电子用元素符号或化学式表示。
①写出G元素的基态原子的价电子排布式______;分子中键与键数目之比为______。
②Y、Z、W三种元素第一电离能由大到小的顺序为______ 用元素符号表示。
③在水中的溶解度较大,可能的原因有______。写出两个即可
6.(2024-2025高二上·山东省菏泽市·期末)元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大。F为第四周期元素,其余为短周期主族元素。它们的性质或结构信息见下表。
元素
性质或结构信息
A
处于第二周期且基态原子核外电子排布中未成对电子最多
B
基态原子的核外p电子与s电子数目相等
C
第一至第四电离能:I1=738kJ·mol−1;I2=1451 kJ·mol−1;I3=7733 kJ·mol−1;I4=10540 kJ·mol−1
D
最高正价与最低负价的代数和为4
F
前四周期中电负性最小
回答下列问题:
(1)C的基态原子中电子占据最高能级的电子云轮廓呈___________形。A、B、D的简单氢化物中沸点最高的是___________(填化学式)。
(2)固态A2B5由两种离子构成:阴离子为平面三角形,阳离子为直线形。阳离子为___________(填化学式)。
(3)HA3是一种弱酸。已知常温下:Ka(HA3)=10−4.7;Ka1(H2CO3)=4.2×10−7;则足量HA3与Na2CO3溶液反应的化学方程式为___________。
(4)DB3(g)以单分子形式存在,DB3(s)的结构有多种,其中一种如图。
DB3(g)与DB3(s)中D原子的杂化方式___________(填“相同”或“不相同”),DB3(s)中B-D-B键角:∠1___________ ∠2(填“>”“<”或“=”)。
(5)D、E、F的简单离子半径从大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
7.(2024-2025高二上·山东省泰安市新泰第一中学·期末)I.X、Y、Z、W、Q五种元素位于元素周期表前四周期,原子序数依次增大。基态X原子价电子排布式为;基态Z原子核外电子有三个能级,p电子总数与s电子总数相等;W是第三周期电负性最大的元素;基态Q原子有四个未成对电子。
(1)W核外电子空间运动状态共有 种。
(2)基态Q原子中,核外电子占据最高能层的符号是 ,的价电子排布式为 ,Q在周期表中的位置是 区。
(3)Y与W可形成化合物YW3。资料显示:Y元素电负性略大于W;YW3可溶于水发生水解反应。试判断YW3可能的水解产物为 (写化学式)。
II.2022年9月,中国科学家首次在嫦娥五号带回的月壤中发现新矿物,并命名为“嫦娥石”。“嫦娥石”属于陨磷钠镁钙石族,其中一种物质的化学式为。请回答下列问题:
(4)钠在火焰上灼烧的产生黄光是一种 (填字母)。
a.吸收光谱 b.发射光谱
(5)某同学把O原子价电子的轨道表示式写成了以下形式: ,这种写法违背了 。
(6)P原子最高能级电子的电子云轮廓形状为 ,电负性P O(填“>”或“<”)。
8.(2024-2025高二上·山东省潍坊青州第一中学·期末)W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的核外电子只有一种自旋方向;Y、Z、R在元素周期表中相邻,X的核外电子数与Y的价层电子数相等,R2是氧化性最强的单质,回答下列问题:
(1)由X原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①1s22s2、②1s22s22p1、③1s22s12p2,有关这些微粒的叙述正确的是 (填标号)。
a.得电子能力:②>① b.表示基态原子(或离子)的是:①②
c.微粒半径:①>② d.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
(2)YR3是一种重要的电子工业材料。分子的极性:YR3 XR3(填“>”或“<”或“=”);YR3与YW3结构相似,YW3易与过渡金属阳离子形成配离子而YR3不能,原因是 。
(3)同周期元素中,第一电离能比Z大的元素有 种;Z与Y形成的固态Y2Z5由YZ和YZ两种离子组成,固态Y2Z5中Y原子的杂化方式为 ,YZ的电子式为 。
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题型01 原子结构与性质综合题
1.(2024-2025高二上·山东省青岛市·期末) 上海交通大学课题组近期合成一种光催化剂G,其结构简式如图。
回答下列问题:
(1)Ir在周期表中与Co同列。Co的原子序数为___________,其基态原子价电子排布式为___________,G中Ir的配位数为___________,组成G的元素中原子半径最小的是___________(填元素符号)。
(2)表示F原子激发态的电子排布式有___________(填标号,下同),其中能量最高的是___________。
A. B. C. D.
(3)组成G的元素的杂化方式共有___________种。吡啶()含有与苯类似的大键,可表示为___________,G中N原子使用___________轨道与Ir原子成键。
【答案】(1) ①. 27 ②. ③. 6 ④.
(2) ①. BD ②. B
(3) ①. 3 ②. ③. 杂化
【解析】【小问1】Co的原子序数为27;其基态原子价电子排布式为;由图可知,G中Ir与6个原子形成配位键,配位数为6;H原子半径最小,组成G的元素中原子半径最小的是H;
【小问2】F原子核外有9个电子,因此表示F原子激发态的电子排布式有B.、D.,高能级电子越多,激发态能量越高,其中能量最高的是B.;
【小问3】G中含有苯环和-CF3,碳原子的杂化方式有sp2、sp3;Ir有6个轨道参与杂化;可知组成G的元素的杂化方式共有3种;苯环中每个碳原子为sp2杂化,各提供一个没有参与杂化的轨道,肩并肩形成6原子6电子的大π键,表示为,则吡啶()含有与苯类似的大键,可表示为;G中N原子形成2个σ键,有1个孤电子对,为杂化,使用杂化轨道与Ir原子成键。
2.(2024-2025高二上·山东省济南市·期末)用作牙膏的添加剂可预防龋齿。
回答下列问题:
在元素周期表中位置为______;基态 F原子的价电子排布式为______;同周期中,基态原子未成对电子数比 O多的元素是______填元素符号。
比较和的还原性:______填“>”或“<”,下同,键角:______。
已知:的结构为,的结构为。
①中P原子采取的轨道杂化方式为______,中P的化合价为______。
②与水反应生成两种钠盐,该过程中键断裂,反应的化学方程式为______。
【答案】第3周期Ⅰ族;;N;
<;>;
①;;
②
【解析】本题考查了原子结构、杂化理论、原子核外电子排布、物质性质等知识点,注意知识的熟练掌握,题目难度中等。
在元素周期表中位置为:第3周期Ⅰ族,基态F原子的价电子排布式为:,同周期中,基态原子未成对电子数比O多的元素是N元素,价电子中含3个未成对电子,
故答案为:第3周期Ⅰ族;;N;
同主族非金属元素由上向下非金属性依次减弱,其相应离子的还原性越强,还原性的强到弱的顺序为:,同主族非金属元素由上向下电负性依次减小,成键电子对之间的斥力越小,键角越小,所以氢化物的键角由大到小的顺序为:,
故答案为:<;>;
①的结构为分析可知,中P原子采取的轨道杂化方式为:,的结构为,P元素化合价价,
故答案为:;;
②与水反应生成两种钠盐,该过程中键断裂,反应生成NaF和,反应的化学方程式为:,
故答案为:。
3.(2024-2025高二上·山东省济南市薛城区、山亭区·期末)碳元素可以形成许多重要的化合物。回答下列问题:
(1)某同学将C原子的基态电子排布式写成,违背了__________原理。碳元素与其相邻的两种元素的电负性由大到的顺序为__________。
(2)柠檬酸的结构简式如图。
①该结构中碳原子的杂化方式有__________。
②1mol柠檬酸分子中。氧原子与碳原子形成的σ键数为__________mol,Π键数为__________mol;氧原子所形成的极性键数为__________mol。
(3)有机铁肥三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)的化学式为。
①的基态价电子排布式为__________,所具有的能级数为__________。
②根据价层电子对互斥理论推测的空间构型为__________;形成的大Π键为__________。
【答案】(1)洪特(规则);N>C>B或NCB
(2)、;7;3;11
(3);6;平面三角形;
【解析】(1)该基态电子排布式违背了洪特规则原理。洪特规则指出,电子在填充简并轨道时,会尽可能以相同的自旋方向分别占据不同的轨道,而不是成对地占据同一轨道。同周期从左到右元素电负性增大,碳元素与其相邻的两种元素的电负性由大到小的顺序为氮>碳>硼或N>C>B。
(2)根据柠檬酸的结构简式
①柠檬酸分子中的碳原子主要有两种杂化方式:和杂化。杂化通常出现在碳原子与双键相连的情况下,如羧基中的碳原子;杂化则出现在碳原子与单键相连的情况下,除了羧基上的碳原子其余均为杂化。
②单键都是σ键,双键中1个σ键、一个π键。柠檬酸分子中有3个羧基,1个羟基,则1mol柠檬酸分子中,氧原子与碳原子形成的σ键数为7mol,π键数为3mol;不同种元素之间形成的共价键为极性键,则氧原子所形成的极性键数为11mol。
(3)①Fe为26号元素,基态核外电子排布式为,的基态价电子排布式为,所具有的能级为1s、2s、2p、3s、3p、3d,能级数为6。
②硝酸根中心原子孤电子对数为,价层电子对数为3+0=3,根据价层电子对互斥理论推测硝酸根的空间构型为平面三角形;则N为杂化,N原子最外层有5个电子,3个电子分别占据1个杂化轨道与O原子形成σ键,剩余2个电子在1个p轨道上用于形成大π键,每个氧有1个p电子用于形成σ键,剩余1个p电子用于形成大π键,加上负电荷带来的一个额外电子,故4个原子用6个电子形成的大π键,表示为。
4.(2024-2025高二上·山东省潍坊市·期末)如图为元素周期表的一部分,元素①⑦在周期表中的位置如图。
回答下列问题:
元素①②基态原子核外未成对电子数之比为______。
元素③基态原子的价电子轨道表示式为______,原子核外电子有______种空间运动状态。
元素④在周期表中的位置是______,元素⑤位于周期表中的______区。
比较第一电离能元素⑥______⑦填“>”“<”或“=”,下同。比较酸性强弱______ 从结构的角度分析原因______。
【答案】(1)3:2;
(2) ;9;
(3) 第四周期第Ⅵ族;ds;
(4) >;<; Cl原子电负性大于H,吸引电子能力强,则的电离程度大
【解析】本题考查元素周期表与元素周期律,熟记常见元素在周期表中位置,熟练掌握元素周期律,题目难度不大,有利于基础知识的复习巩固。
由元素在周期表中位置,可知①为N、②为O、③为Cl、④为Cr、⑤为Cu、⑥为As、⑦为Se,据此分析回答问题。
元素①为N、②为O,基态原子核外未成对电子数之比:3:2,
故答案为:3:2;
元素③为Cl,价电子排布式:,基态原子的价电子轨道表示式为:,原子核外电子有9种空间运动状态,
故答案为:;9;
元素④为Cr,核电荷数24,在周期表中的位置是第四周期第Ⅵ族,元素⑤为Cu,位于周期表中的ds区,
故答案为:第四周期第Ⅵ族;ds;
同周期从左到右第一电离能增大趋势,第Ⅱ、Ⅴ族元素第一电离能大于同周期相邻元素,则第一电离能元素⑥>⑦,、从结构的角度分析,Cl原子电负性大于H,吸引电子能力强,则的电离程度大,酸性,
故答案为:>;<; Cl原子电负性大于H,吸引电子能力强,则的电离程度大。
5.(2024-2025高二上·山东省实验中学·期末)回答下列问题:
二氯化二硫是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示。
①的化学键类型为______ 填下列序号,它是______ 填“极性”或“非极性”分子。
极性键 非极性键 极性键和非极性键
②电负性:S ______ 填“>”或“<”,中硫的化合价为______。
③分子中S原子的杂化轨道类型为______。
原子序数小于36的X、Y、Z、W、J、G六种元素,原子序数依次增大,其中X元素的原子在所有原子中半径最小,Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,J元素原子核外的3p能级有两个电子,G元素原子核外有6个未成对电子用元素符号或化学式表示。
①写出G元素的基态原子的价电子排布式______;分子中键与键数目之比为______。
②Y、Z、W三种元素第一电离能由大到小的顺序为______ 用元素符号表示。
③在水中的溶解度较大,可能的原因有______。写出两个即可
【答案】c 极性 < 3:2 能与水反应、与水都是极性分子、与水分子之间还可以形成氢键
【解析】本题考查化学键,侧重考查学生共价键的掌握情况,试题难度中等。
①根据的分子结构可知,其结构式为,含有极性键键和非极性键键,该分子中正负电中心不重合,属于极性分子,
故答案为:c;极性;
②元素吸电子能力越强,非金属性越强,其电负性越大,非金属性,电负性;由于电负性氯大于硫,氯显价,S为价,
故答案为:<;;
③S的价层电子对数键个数+孤电子对数,分子中每个S原子价层电子对数,所以S采取杂化,
故答案为:;
元素的原子在所有原子中半径最小,X为H;Y元素原子核外有三种不同的能级且各个能级所填充的电子数相同,即,Y为C;W元素原子最外层电子数是内层电子数的3倍,W为O;X、Y、Z、W、J、G六种元素,原子序数依次增大,则Z为N;J元素原子核外的3p能级有两个电子,即,J为Si;G元素原子核外有6个未成对电子,即,G为Cr;
①由分析可知,G为Cr,则其基态原子的价电子排布式为;分子为即乙炔,结构式为,则分子中含3个键、2个键,键与键的数目之比为:3:2,
故答案为:;3:2;
②Y、Z、W分别为C、N、O,同周期自左而右,第一电离能呈增大趋势,但氮元素的2p能级为半满稳定状态,能量低,第一电离能高于同周期相邻元素第一电离能,所以第一电离能由大到小的顺序为,
故答案为:;
③化合物的化学式为,则在水中的溶解度较大的原因有:和都是极性分子,依据相似相溶原理可知,氨气在水中的溶解度大;氨分子和水分子间可以形成氢键,大大增强溶解能力;部分氨气与水反应,使溶解量增大,
故答案为:能与水反应、与水都是极性分子、与水分子之间还可以形成氢键。
6.(2024-2025高二上·山东省菏泽市·期末)元素A、B、C、D、E、F原子序数依次增大。F为第四周期元素,其余为短周期主族元素。它们的性质或结构信息见下表。
元素
性质或结构信息
A
处于第二周期且基态原子核外电子排布中未成对电子最多
B
基态原子的核外p电子与s电子数目相等
C
第一至第四电离能:I1=738kJ·mol−1;I2=1451 kJ·mol−1;I3=7733 kJ·mol−1;I4=10540 kJ·mol−1
D
最高正价与最低负价的代数和为4
F
前四周期中电负性最小
回答下列问题:
(1)C的基态原子中电子占据最高能级的电子云轮廓呈___________形。A、B、D的简单氢化物中沸点最高的是___________(填化学式)。
(2)固态A2B5由两种离子构成:阴离子为平面三角形,阳离子为直线形。阳离子为___________(填化学式)。
(3)HA3是一种弱酸。已知常温下:Ka(HA3)=10−4.7;Ka1(H2CO3)=4.2×10−7;则足量HA3与Na2CO3溶液反应的化学方程式为___________。
(4)DB3(g)以单分子形式存在,DB3(s)的结构有多种,其中一种如图。
DB3(g)与DB3(s)中D原子的杂化方式___________(填“相同”或“不相同”),DB3(s)中B-D-B键角:∠1___________ ∠2(填“>”“<”或“=”)。
(5)D、E、F的简单离子半径从大到小的顺序为___________(用离子符号表示)。
【答案】(1) ①. 球 ②. H2O
(2)
(3)2HN3+Na2CO3=2NaN3+H2O+CO2 ↑
(4) ① 不相同 ②. >
(5)r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)
【解析】A、B、C、D、E、F原子序数依次增大,其中A、B、C、D、E为短周期主族元素,F为第四周期元素,A处于第二周期且基态原子核外电子排布中未成对电子最多,则A为N元素;B基态原子的核外p电子与s电子数目相等,则B为O元素;C元素的第二电离能与第三电离能差异很大,则C为Mg元素;D最高正价与最低负价的代数和为4,为S元素,那么E为Cl元素;F前四周期中电负性最小,为K元素;
【小问1】基态Mg原子核外电子排布为1s22s22p63s2,基态原子中电子占据最高能级的电子云轮廓呈球形。A、B、D的简单氢化物分别为氨气、水、硫化氢,水分子能形成更多的氢键,使得水沸点最高;
【小问2】固态N2O5由两种离子构成,阴离子为平面三角形,则为,中N原子的价层电子对数为,N为sp2杂化,离子的空间构型为平面三角形;阳离子为直线形,则阳离子为,中N原子的价层电子对数为,N为sp杂化,离子的空间构型为直线形;
【小问3】由K值,HA3酸性强于碳酸,则HA3与Na2CO3溶液反应生成二氧化碳和NaN3,化学方程式为2HN3+Na2CO3=2NaN3+H2O+CO2 ↑;
【小问4】SO3(g)以单分子形式存在,中心原子S原子的价层电子对数为,为sp2杂化,由SO3(s)的结构可知,S形成4个σ键,则为sp3杂化,杂化方式方式不同;由于斥力:双键一单键>单键一单键,则键角:∠1>∠2;
【小问5】电子层数越多半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,半径越小;则r(S2-)>r(Cl-)>r(K+)。
7.(2024-2025高二上·山东省泰安市新泰第一中学·期末)I.X、Y、Z、W、Q五种元素位于元素周期表前四周期,原子序数依次增大。基态X原子价电子排布式为;基态Z原子核外电子有三个能级,p电子总数与s电子总数相等;W是第三周期电负性最大的元素;基态Q原子有四个未成对电子。
(1)W核外电子空间运动状态共有 种。
(2)基态Q原子中,核外电子占据最高能层的符号是 ,的价电子排布式为 ,Q在周期表中的位置是 区。
(3)Y与W可形成化合物YW3。资料显示:Y元素电负性略大于W;YW3可溶于水发生水解反应。试判断YW3可能的水解产物为 (写化学式)。
II.2022年9月,中国科学家首次在嫦娥五号带回的月壤中发现新矿物,并命名为“嫦娥石”。“嫦娥石”属于陨磷钠镁钙石族,其中一种物质的化学式为。请回答下列问题:
(4)钠在火焰上灼烧的产生黄光是一种 (填字母)。
a.吸收光谱 b.发射光谱
(5)某同学把O原子价电子的轨道表示式写成了以下形式: ,这种写法违背了 。
(6)P原子最高能级电子的电子云轮廓形状为 ,电负性P O(填“>”或“<”)。
【答案】(1)9
(2) N 3d6 d
(3)NH3和HClO
(4)b
(5)泡利原理
(6) 哑铃形 <
【分析】基态X原子价电子排布式为,n=2,X为C,基态Z原子核外电子有三个能级,p电子总数与s电子总数相等,Z为O,X、Y、Z 原子序数依次增大,Y为N,W是第三周期电负性最大的元素,W为Cl,基态Q原子有四个未成对电子,Q为Fe。据此解答:
【详解】(1)W为Cl,原子核外有17个电子,共占据9个轨道,核外电子空间运动状态共有9种;
(2)Q为Fe,基态Fe原子的核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d64s2,最高能层为第四层,符号为N;Fe2+的价电子排布为:3d6;Fe在周期表位于第四周期第Ⅷ族,d区;
(3)Y与W可形成化合物YW3,为NCl3,水解反应为:NCl3+3H2O=NH3+3HClO,所以水解产物为NH3和HClO;
(4)激发态的电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道,以光的形式释放出能量,属于发射光谱,故答案为B;
(5)2p轨道上有2个电子自旋方向相同,违背了泡利原理;
(6)已知P是15号元素,P原子最高能级为3p电子,3p的电子云轮廓形状为哑铃形,根据同一周期从左往右元素的电负性依次增强,同一主族从上往下元素的电负性依次减小,故电负性P<O。
8.(2024-2025高二上·山东省潍坊青州第一中学·期末)W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的核外电子只有一种自旋方向;Y、Z、R在元素周期表中相邻,X的核外电子数与Y的价层电子数相等,R2是氧化性最强的单质,回答下列问题:
(1)由X原子核形成的三种微粒,电子排布式分别为:①1s22s2、②1s22s22p1、③1s22s12p2,有关这些微粒的叙述正确的是 (填标号)。
a.得电子能力:②>① b.表示基态原子(或离子)的是:①②
c.微粒半径:①>② d.电离一个电子所需最低能量:①>②>③
(2)YR3是一种重要的电子工业材料。分子的极性:YR3 XR3(填“>”或“<”或“=”);YR3与YW3结构相似,YW3易与过渡金属阳离子形成配离子而YR3不能,原因是 。
(3)同周期元素中,第一电离能比Z大的元素有 种;Z与Y形成的固态Y2Z5由YZ和YZ两种离子组成,固态Y2Z5中Y原子的杂化方式为 ,YZ的电子式为 。
【答案】(1)bd
(2) > F的电负性比N大,N-F键成键电子偏向于F,导致NF3中N原子核对其孤电子对吸引能力增强,难以形成配位键
(3) 3 sp、sp2
【分析】W、X、Y、Z、R为原子序数依次增大的短周期主族元素,W的核外电子只有一种自旋方向,则W为H元素;Y、Z、R在元素周期表中相邻,X的核外电子数与Y的价层电子数相等,R2是氧化性最强的单质,则Y为N元素、Z为O元素、R为F元素;X元素基态原子的电子排布式为1s22s22p1,则X为B元素。
【详解】(1)由电子排布式可知,①为基态B+离子、②为基态硼原子、③为激发态硼原子;
a.B+离子易得到1个电子形成硼原子,所以B+离子的得到电子的能力强于硼原子,故错误;
b.由分析可知,①为基态B+离子、②为基态硼原子,故正确;
c.原子失去电子形成的阳离子的离子半径小于原子的原子半径,则B+离子的微粒半径小于硼原子,故错误;
d.基态硼原子的能量低于激发态硼原子,电离一个电子所需最低能量高于激发态硼原子,基态B+离子的2s轨道为稳定的全充满结构,较难失去1个电子,则电离一个电子所需最低能量高于基态硼原子,所以电离一个电子所需最低能量的大小顺序为①>②>③,故正确;
故选bd;
(2)XR3(三氟化硼)分子中硼原子的价层电子对数为3、孤电子对数为0,分子的空间构型为平面三角形,属于结构对称的非极性分子,YR3(三氟化氮)分子中氮原子的价层电子对数为4、孤电子对数为1,分子的空间构型为三角锥形,属于结构不对称的极性分子,所以三氟化氮的极性大于三氟化硼;F元素的电负性比N元素大,三氟化氮分子中氮氟键的成键电子偏向于氟原子,导致分子中氮原子核对孤电子对吸引能力增强,难以提供孤电子对形成配位键,所以氨分子易与过渡金属阳离子形成配离子而三氟化硼不能;
(3)同周期元素,从左到右第一电离能呈增大趋势,氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构,元素的第一电离能大于相邻元素,则氖元素、氟元素、氮元素的第一电离能大于氧元素;
固态Y2Z5(N2O5)固体中,NO离子中氮原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,氮原子的杂化方式为sp杂化,离子的空间结构为直线形,电子式为,离子中氮原子的价层电子对数为,孤电子对数为0,氮原子的杂化方式为sp2杂化,则五氧化二氮分子中氮原子的杂化方式为sp、sp2杂化。
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