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Ⅰ.甲、乙两种元素是同一短周期的相邻元素,乙元素的原子是同周期元素中未成对p电子数最多的,甲元素有多种同素异形体,其中一种能导电.
(1)写出甲元素基态原子的电子排布式
1s22s22p2
1s22s22p2
,乙元素的第一电离能比氧元素
(填“大”或“小”).
(2)若由甲、乙两元素形成的一种化合物硬度比金刚石大,则该化合物属于
原子
原子
晶体,其化学式为
C3N4
C3N4
,估计合成这种物质必需的条件是
高温高压
高温高压
,若要使其熔化,需破坏的作用力为
共价键
共价键

Ⅱ.冰晶胞中水分子的空间排列方式与金刚石晶胞(其晶胞结构如图,其中空心球所示原子位
于立方体的顶点或面心,实心球所示原子位于立方体内)类似.每个冰晶胞平均占有
8
8
个水分子,冰晶胞与金刚石晶胞微粒排列方式相同的原因是
C原子与O原子都为sp3杂化,冰中存在氢键,氢键具有方向性,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键
C原子与O原子都为sp3杂化,冰中存在氢键,氢键具有方向性,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键
分析:Ⅰ.甲乙为短周期元素,甲元素有多种同素异形体,其中一种能导电,甲元素为C元素,乙元素未成对p电子数最多,p电子数为3个电子,甲乙同周期相邻,所以乙为N元素.
(1)甲元素为C元素,质子数为6,根据核外电子排布规律书写基态原子的电子排布式.
当电子在轨道中处于半满、全满、全空时,能量更低,电离能高大.
(2)C原元素、N元素形成的化合物,硬度比金刚石大,属于原子晶体,融化需破坏化学键,合成这种物质需高温高压.
根据C原子、N原子的最外层电子数,利用8电子稳定结构,判断原子成键,据此确定化学式;
Ⅱ.根据冰晶胞结构利用均摊法计算;
冰晶胞中存在氢键,氢键具有方向性,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键.
解答:解:Ⅰ(1)甲元素为C元素,质子数为6,核外电子排布为1s22s22p2
乙元素为N元素,核外电子排布为1s22s22p3,2p电子有3个电子,处于半满状态,电子能量低,第一电离能比氧元素
小,故答案为:1s22s22p2;小;
(2)C原元素、N元素形成的化合物,硬度比金刚石大,属于原子晶体,
C原子、N原子的最外层电子数分别为4、5,形成8电子稳定结构,每个C原子与4个N原子成4个共价键,每个N原子与3个C原子成3个共价键,所以化合物中C原子与N原子个数比为3:4,化学式为C3N4
C3N4属于原子晶体,,合成这种物质需高温高压,融化需破坏化学键,即破坏共价键.
故答案为:原子;C3N4;高温高压;共价键;
Ⅱ.冰晶胞结构图中空心球,实心球所示原皆为水分子,所以冰晶胞中含有水分子数为4+8×
1
8
+6×
1
2
=8,
C原子与O原子都为sp3杂化,冰晶胞中存在氢键,氢键具有方向性,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键.
故答案为:8; C原子与O原子都为sp3杂化,冰中存在氢键,氢键具有方向性,每个水分子与相邻的4个水分子形成氢键.
点评:题目综合性较大,涉及核外电子排布、电离能、晶体、晶胞计算等,难度中等,注意当电子在轨道中处于半满、全满、全空时,能量更低,理解常见晶胞的结构.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:

在短周期主族元素中:
(1)属于非金属元素但又具有一定的金属性,可作半导体材料的是
 
(填元素名称).
(2)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的L层上有5个电子.甲、乙元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于
 
晶体,其化学式为
 
,合成这种物质必需的反应条件是
 

(3)把去除了表面氧化膜的铝条浸入硝酸汞溶液,片刻后取出,放置一段时间后,可看到铝条表面生成白色毛状物,生成该物质的化学方程式为
 

美国化学家发现铝的“原子群”(如Al13、Al14、Al37)各具有与某种元素相似的化学性质,并符合元素周期律的某些规律.例如:Al13与卤素具有相似的化学性质,Al
 
-
13
离子具有惰性气体元素的性质,可推测Al14的化学性质与
 
族元素相似.

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科目:高中化学 来源: 题型:

【物质结构与性质】
(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的p亚层上有3个电子.
①写出甲元素的电子排布式
 
,下列各化合物分子中甲元素的原子杂化方式全部相同的是
 
(填序号).
a.H2C=CH-C≡CH    
b.CH2=C(CH3)-CH2-CH3
c.C(CH2OH)4
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②甲、乙元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于
 
晶体,其化学式为
 

(2)人们一直致力于人工固氮的研究以获得廉价的氮肥.科学家先后提出并合成得到固氮酶的多种模拟物.其中一类是含Mo、Fe、S原子的类立方体结构,如图所示.精英家教网
图中左右两边对称,各含一个近似为立方体的结构.每个立方体含有4个Fe原子、4个S原子,它们位于立方体的8个顶点,且原子间只有一种化学键.上述一个立方体中4个Fe原子所在的顶点连接所构成的空间几何体为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

在短周期主族元素中

(1)属于非金属元素但又具有一定的金属性,可作半导体材料的是________(填元素名称)。

(2)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的L层上有5个电子。甲、乙元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于____________晶体,其化学式为_______________,合成这种物质必需的反应条件是                    

(3)把去除了表面氧化膜的铝条浸入硝酸汞溶液,片刻后取出,放置一段时间后,可看到铝条表面生成白色毛状物,生成该物质的化学方程式为_______________________________。美国化学家发现铝的“原子群”(如Al13、Al14、Al37)各具有与某种元素相似的化学性质,并符合元素周期律的某些规律。例如:Al13与卤素具有相似的化学性质, Al13离子具有惰性气体元素的性质,可推测Al14的化学性质与      族元素相似。

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科目:高中化学 来源: 题型:

(10 分)(1)甲、乙两种元素是同一周期的相邻元素,甲元素是形成有机物的主要元素,乙元素的P亚层上有3个电子。

①写出甲元素的电子排布式________________________;

②甲、乙元素的第一电离能关系为甲    乙(填>、<、=);两元素可形成硬度大于金刚石的一种化合物,该化合物属于______晶体,其化学式为_____________,若使其熔化,需破坏的作用关系为___________________.

(2)人们一直致力于人工固氮的研究,以获得廉价的氮肥。科学家先后提出并合成了固氮酶的多种模拟物,其中一类是含Mo、Fe、S原子的类立方体结构,如下图所示:图中左右两边对称,各含一个近似为立方体的结构,每个立方体含有4个Fe原子、4个S原子,它们位于立方体的8个顶点,且原子间只有一个化学键。

①请在图中左边立方体的○中填写出(在○涂黑)其余3个Fe原子

②上述一个立方体中4个Fe原子所在的顶点连接所构成的空间几何体为______

 

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