高效演练35
1.(2015·六安模拟)Ti、Fe、Cu、Ni为过渡金属元素，在工业生产中有重要的应用。 (1)Ti(BH4)2是一种重要的储氢材料。在基态Ti中，电子占据的最高能层符号为__________，该能层具有的原子轨道数为________________________。
(2)Fe、Fe都能被硝酸氧化。HNO3中氮原子轨道的杂化类型为__________。
(3)常温下Fe(CO)5呈液态，熔点为-20.5℃，沸点为103℃。据此可以判断其晶体的类型为____________，Fe(CO)5中铁的化合价为0，则该物质中含有的化学键类型有__________(填字母)。 A.离子键
B.极性共价键
2+
2+
C.非极性共价键 D.配位键
(4)NO能被FeSO4溶液吸收生成配合物SO4，该配合物中心离子的配位数为__________。 【解析】(1)在基态Ti中，电子占据的最高能层符号为M，该能层具有的原子轨道数为9。 (2)HNO3中氮原子轨道的杂化类型为sp。
(3)在常温下Fe(CO)5呈液态，熔点和沸点较低，是分子晶体具备的性质，故属于分子晶体；在化合物Fe(CO)5中含有的化学键类型为碳原子和氧原子之间的极性共价键，铁元素和羰基之间形成配位键。
(4)在此配合物中配体由1个NO和5个H2O分子构成，故该配合物中心离子的配位数为6。 答案：(1)M 9 (2)sp (3)分子晶体 B、D (4)6
2.(2015·开封模拟)氢、碳、氧、硫元素是自然界极为丰富的非金属元素，它们构成了许许多多的化合物。
(1)如图所示是H2O2的空间构型，H2O2分子中每个氧原子都是__________杂化，H2O2为__________(填“极性”或“非极性”)分子。
2
2
2+
(2)H2S和H2O2的主要物理性质如表所示：
H2S 熔点/K 187 沸点/K 202 水中的溶解度(标准状况) 2.6
H2O2 272 423 以任意比互溶 H2S和H2O2的相对分子质量基本相同，造成上述物理性质差异的主要原因是________________________。
(3)居室装饰材料中往往含有甲醛，甲醛中碳氧原子之间含有__________个σ键， __________个π键，甲醛中碳元素杂化方式为__________，甲醛分子空间构型为__________。 【解析】(1)H2O2的分子结构为H—O—O—H，1个氧原子形成2个σ键，还有2对孤电子对，所以其杂化类型为sp杂化，因该分子有孤电子对，则其为极性分子。
(2)熔沸点、溶解性要从分子的极性及氢键的角度分析，H2S和H2O2均是极性分子且相对分子质量基本相同，所以只能从氢键角度分析。 (3)甲醛的结构式为杂化，为平面三角形。 答案：(1)sp 极性
(2)H2O2分子间存在氢键，溶于水后也可与水分子形成氢键 (3)1 1 sp 平面三角形
3.(2015·厦门模拟)X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量(质量分数)最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，E在元素周期表的各元素中电负性最大。 请回答下列问题：
(1)X、Y的元素符号依次是________、________。
(2)XZ2与YZ2分子的立体构型分别是________和________，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是________(写分子式)，理由是 _________________。
(3)Q的元素符号是________，它属于第________周期，它的核外电子排布式为__________________________________________________________________， 在形成化合物时它的最高化合价为_____________________。
(4)Y、Z、E三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序是________________。 (用元素符号表示)
【解析】(1)X原子核外的M层中只有两对成对电子，其外围电子排布应为3s3p，可推得该元素为硫元素；Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，K层有2个电子，则L层应有4个电子，该原子核外有6个电子，应为碳元素。
2
4
23
3
，分子中碳氧原子之间含1个σ键和1个π键，碳元素采取sp
2
(2)地壳内含量最高的元素是氧元素，故Z元素应为氧元素，XZ2是SO2，YZ2是CO2，分子空间结构是由价层电子对互斥模型得出的。
(3)Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和，所以Q的核电荷数为24，应为铬元素。 (4)E在元素周期表的各元素中电负性最大，应为氟元素。同一周期从左到右元素的第一电离能呈增大的趋势。 答案：(1)S C
(2)V形 直线形 SO2 CO2是非极性分子，SO2和H2O都是极性分子，根据“相似相溶”原理，SO2在H2O中的溶解度较大 (3)Cr 4 1s2s2p3s3p3d4s +6 (4)F>O>C
【方法规律】影响物质溶解性因素的分析方法
“相似相溶”规律(也称相似相溶原理)：非极性溶质一般能溶于非极性溶剂，极性溶质一般能溶于极性溶剂。物质的溶解性还受到以下因素的影响： (1)若溶剂和溶质之间存在氢键，则溶解性好。 (2)“相似相溶”规律还适用于分子结构的相似性。 (3)如果溶质与水发生反应，也会增大溶质的溶解度。
4.已知A、B、C、D、E代表五种元素。A元素的三价离子3d能级处于半充满；B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍；C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体；D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是非极性分子；E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素。试回答下列问题：
(1)写出A元素基态原子的电子排布式___________________________。
(2)B、C、D三种元素的电负性由大到小的顺序为 ______________________(写元素符号)。 (3)E与C以1∶1形成的物质的电子式为___________________________。 (4)用VSEPR理论判断DC3分子的空间立体结构为_____________________。 (5)元素周期表中第一电离能最大的元素是____________(填元素符号)。
【解析】A元素的三价离子3d能级处于半充满，即为3d，则它的原子价电子构型为3d4s，故为铁元素；由“B元素原子的最外层电子数是内层电子总数的2倍”推出，B为碳元素；由“C的原子轨道中有2个未成对的电子，且与B可形成两种常见的气体”推出，C为氧元素；由“D的原子序数小于A，D与C可形成DC2和DC3两种分子，且DC2是极性分子，DC3是
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2
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非极性分子”推出，D为硫元素；由“E是短周期元素中除了稀有气体外原子半径最大的元素”推出，E为钠元素。(1)A元素基态原子的电子排布式为1s2s2p3s3p3d4s；(2)B、C、D分别对应的是碳、氧、硫元素，它们的电负性由大到小的顺序为O>S>C；(3)E与C以1∶1形成的物质是Na2O2，电子式为Na
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]Na；(4)根据VSEPR理论，SO3中硫的价层电子
2-+
对数为＝3，无孤电子对，故SO3的空间立体结构为正三角形；(5)在元素周期表中第一电离能最大的元素是He。 答案：(1)1s2s2p3s3p3d4s (2)O>S>C (3)Na
+
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]Na
2-+
(4)正三角形 (5)He
5.A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大。A元素可形成自然界硬度最大的单质；B与A同周期，核外有三个未成对电子；X原子的第一电离能至第四电离能分别是I1＝578 kJ·mol，I2＝ 1 817 kJ·mol，I3＝2 745 kJ·mol，I4＝11 575 kJ·mol；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质；Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34。请回答下列问题：
(1)AY2是一种常用的溶剂，是______(填“极性分子”或“非极性分子”)，分子中存在____________个σ键。
(2)X与NaOH溶液反应的离子方程式为____________。超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛，晶体与金刚石类似，属于____________晶体。B的最简单氢化物容易液化，理由是___________________。
(3)X、氧、B元素的电负性由大到小顺序为____________(用元素符号作答)。 (4)Z的基态原子核外电子排布式为_______________________。 元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸：Z+HCl+O2
ZCl+HO2，HO2(超氧
-1
-1
-1
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酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基，具有极高的活性。下列说法或表示不正确的是____________(填序号)。
①氧化剂是O2 ②HO2在碱中不能稳定存在
③氧化产物是HO2 ④1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移 (5)ZYO4常作电镀液，其中Y____________。
的空间构型是__________，Y原子的杂化轨道类型是
【解析】A元素可形成自然界硬度最大的单质，是碳元素；B与A同周期，核外有三个未成对电子，是氮元素；X原子的第四电离能剧增，表现+3价，则为铝元素；常温常压下，Y单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，是硫元素；Z的一种同位素的质量数为63，中子数为34，质子数为29，是铜元素。
(1)AY2化学式是CS2，其结构式为S＝C＝S，为直线形，是非极性分子，存在2个σ键； (2)X是Al，与NaOH溶液反应的离子方程式为2Al+2OH+2H2O
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2Al+3H2↑；XB是AlN，
晶体与金刚石类似，属于原子晶体；B的最简单氢化物是NH3，氮原子电负性大，分子间形成氢键，所以容易液化；
(3)铝、氧、氮元素的电负性与非金属性一致，由大到小顺序为O>N>Al；
(4)Z是29号铜元素，基态原子核外电子排布式为3d4s或1s2s2p3s3p3d4s；O2中氧元素的化合价是0价，HO2中氧元素的化合价是-0.5价，化合价降低作氧化剂，故①正确；HO2为超氧酸，具有酸性，可与碱反应，故HO2在碱中不能稳定存在，②正确；还原产物是HO2，故③错误； 1 mol Cu参加反应生成+1价铜离子，有1 mol电子发生转移，④正确； (5)S
中中心原子S的价层电子对数为(6+2)/2＝4，孤电子对数为(6+2-2×4)/2＝0，
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其空间结构为正四面体，硫原子杂化方式为sp。 答案：(1)非极性分子 2 (2)2Al+2OH+2H2O分子间形成氢键 (3)O>N>Al
(4)3d4s或1s2s2p3s3p3d4s ③ (5)正四面体 sp杂化
6.(2015·福州模拟)氮元素有多种化合物，它们之间可以发生转化，如N2H4+HNO2请回答下列问题：
(1)N与O电负性较大的是__________。 (2)NaN3的晶体类型是__________。
(3)纯叠氮酸HN3在常温下是一种液体，沸点较高，为308.8 K，主要原因是____ ______________________。
(4)N2H4中的氮原子的杂化类型是__________。
2H2O+HN3。
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2Al+3H2↑ 原子
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