专题五自选模块第14讲物质结构与性质1.(·四川理综,8)X、Y、Z、R为前四周期元素,且原子序数依次增大。XY2是红棕色气体;X与氢元素可形成XH3;Z基态原子的M层与K层电子数相等;R2+离子的3d轨道中有9个电子。请回答下列问题:(1)Y基态原子的电子排布式是________;Z所在周期中第一电离能最大的主族元素是________。(2)XY离子的立体构型是________;R2+的水合离子中,提供孤电子对的原子是________________________________。(3)Z与某元素形成的化合物的晶胞如右图所示,晶胞中阴离子与阳离子的个数比是________。(4)将R单质的粉末加入XH3的浓溶液中,通入Y2,充分反应后溶液呈深蓝色,该反应的离子方程式是________________________________。解析由XY2是红棕色气体,且X与氢元素可形成XH3,可知X为N,Y为O;由Z基态原子的M层与K层电子数相等,可知Z为Mg;根据R2+离子的3d轨道中有9个电子,即R的价电子排布式为3d104s1,故R为Cu,(1)O元素基态原子的电子排布式为1s22s22p4;Mg在第三周期,该周期中第一电离能最大的主族元素是Cl。(2)NO离子的中心原子N的价层电子对数为=3对,故氮原子发生的是sp2杂化,有一对弧电子对,故其立体构型为V形;Cu2+的水合离子中,Cu2+有空轨道,H2O分子O原子有2对孤原子对,故提供孤电子对的是H2O分子中的O原子。(3)如图,晶胞中阴离子数为:2+4×=4,阳离子数为8×+1=2,其阴离子与阳离子的个数比4∶2=2∶1。(4)Cu与浓氨水和O2反应,生成深蓝色[Cu(NH3)4]2+的离子方程式为2Cu+8NH3·H2O+O2===2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O。答案(1)①1s22s22p4②Cl(2)①V形②O(3)2∶1(4)2Cu+8NH3·H2O+O2===2[Cu(NH3)4]2++4OH-+6H2O2.我国部分城市灰霾天占全年一半,引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量,可知目前造成我国灰霾天气的原因主要是交通污染。(1)Zn2+在基态时核外电子排布式为_________________。(2)SO的空间构型是________(用文字描述)。(3)PM2.5富含大量的有毒、有害物质,易引发二次光化学烟雾污染,光化学烟雾中含有NOx,O3、CH2===CH—CHO、HCOOH、(PAN)等二次污染物。①下列说法正确的是________;a.N2O结构式可表示为N===N===Ob.O3分子呈直线形c.CH2===CH—CHO分子中碳原子均采用sp2杂化d.相同压强下,HCOOH沸点比CH3OCH3高,说明前者是极性分子,后者是非极性分子②1molPAN中含σ键数目为________;③NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物[Fe(NO)(H2O)5]SO4,该配合物中心离子的配位数为________(填数字)。(4)测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β射线吸收法,β-射线放射源可用85Kr。已知Kr晶体的晶胞结构如图所示,设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个,晶胞中含Kr原子为n个,则=________(填数字)。解析(1)Zn为30号元素,Zn失去4s上面的2个电子形成Zn2+。(2)SO中,S原子无孤电子对,S与O形成四个化学键,故S为sp3杂化,SO的空间构型是正四面体型。(3)①N2O与CO2互为等电子体,N与O之间为双键,a正确;O3与SO2互为等电子体,为V形分子,b错误;CH2===CH—CHO中每个碳原子均相当于形成三个共价键,故均为sp2杂化,c正确;HCOOH分子间可以形成氢键,故沸点高,二者都是极性分子,d错误。②PAN中所有单键均为σ键,双键中有一个为σ—键,NO2的结构为,故1个分子中含有10个σ键。③配体位于方括号中,由1个NO和5个H2O构成,则配位数为6。(4)以顶点计算,与之相邻最近的Kr位于三个面心上,而顶点的原子为8个立方体共有,每个面心上的Kr为两个立方体共有,故紧邻且最近的Kr为3×=12(个),晶胞中Kr有8×+6×=4(个),两者比值为12∶4=3。答案(1)1s22s22p63s23p63d10或[Ar]3d10(2)正四面体型(3)①ac②10NA(或10×6.02×1023个或6.02×1024个)③6(4)33.钛及其化合物被广泛应用于飞机、火箭、卫星、舰艇、医疗以及石油化工等领域。下面是用金红石(主要成分为TiO2)制备金属钛和钛酸钡的流程:(1)Ti的基态原子电子排布式为________。(2)TiCl4熔点为-24℃,沸点为136.4℃,室温下为无色液体,可溶于甲苯和氯代烃。固态TiCl4属于________晶体。(3)BaCO3为离子化...