【題目】決定物質(zhì)性質(zhì)的重要因素是物質(zhì)結(jié)構(gòu)。請回答下列問題:

(1)已知元素M是組成物質(zhì)Ca5(PO4)3F的一種元素。元素M的氣態(tài)原子逐個失去第1個至第5個電子所需能量(即電離能,用符號I1I5表示)如表所示:

I1

I2

I3

I4

I5

電離能

589.8

1145.4

4912.4

6491

8153

元素M化合態(tài)常見化合價是_________價,其基態(tài)原子電子排布式為_________。

(2)Ca3(PO4)3F中非金屬元素電負(fù)性由大到小的順序?yàn)?/span>_________

(3)PO43-的中心原子的雜化方式為_________,該離子的空間構(gòu)型為_________,鍵角為________,其等電子體有_________ (請寫出兩種)。

(4)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示,則CaF2晶體中與Ca2+最近且等距離的Ca2+數(shù)目為_________;已知Ca2+F半徑分別為a cmb cm,阿伏加德羅常數(shù)為NA,M為摩爾質(zhì)量,則晶體密度為________g·cm3(不必化簡)。

(5)已知MgOCaO的晶體結(jié)構(gòu)相似,其摩氏硬度的大小關(guān)系為_________,原因?yàn)?/span>___________。

【答案】+2 [Ar]4s2 F>O>P sp3 正四面體形 109°28′ SO42-、CCl4 12 MgO>CaO Mg2+半徑比Ca2+小,晶格能較大

【解析】

根據(jù)處于同一電子層內(nèi)相鄰電子的電離能相差不大,不同電子層內(nèi)相鄰電子的電離能相差較多分析;結(jié)合原子核外電子排布規(guī)律書寫其基態(tài)原子電子排布式;利用元素的非金屬性越強(qiáng),電負(fù)性越大,分析該物質(zhì)中的元素電負(fù)性大小;根據(jù)微粒的空間構(gòu)型、等電子體概念分析判斷PO43的結(jié)構(gòu),并學(xué)會運(yùn)用晶胞結(jié)構(gòu)中微粒的相對位置,判斷微粒距離及晶體密度大小,利用微粒半徑大小分析物質(zhì)的硬度和熔沸點(diǎn)關(guān)系,據(jù)此解答。

(1) 根據(jù)元素M的氣態(tài)原子的第I1-I5電離能大小可以看出:I1、I2相差不大,二I2、I3電離能相差較多,說明M原子最外層有2個電子。在Ca5(PO4)3中元素有Ca、P、O三種元素,只有Ca元素最外層有2個電子,原子半徑大,容易失去最外層的2個電子,化合價為+2價;根據(jù)原子核外電子排布規(guī)律可知Ca基態(tài)原子電子排布式為[Ar]4s2或?qū)憺?/span>1s22s22p63s23p64s2;

(2)Ca3(PO4)3F中非金屬元素有P、O、F三種,元素的非金屬性F>O>P,元素的非金屬性越強(qiáng),其電負(fù)性就越大,所以按電負(fù)性由大到小的順序排列為F>O>P;

(3) PO43的中心原子P的價層電子對數(shù)是4,P原子雜化為sp3雜化;由于孤對電子對數(shù)為0,該離子的空間構(gòu)型為正四面體形,鍵角為109°28′,其等電子體有SO42-、CCl4;

(4)根據(jù)CaF2晶胞結(jié)構(gòu)可知:在每個晶胞中與Ca2+離子距離最近且等距離的Ca2+3個,通過每個Ca2+可形成8個晶胞,每個Ca2+計(jì)算了2次,所以與Ca2+離子距離最近且等距離的Ca2+(3×8)÷2=12個;將CaF2晶胞分成8個小正方體,正方體中心為F-離子,頂點(diǎn)為Ca2+,晶胞中共有4個鈣離子、8個氟離子。立方體的對角線為2(a+b),則晶胞的對角線為4(a+b),晶胞的邊長為,根據(jù)晶體密度計(jì)算公式可得該晶體的密度=g/cm3;

(5)MgOCaO的晶體結(jié)構(gòu)相似,由于離子半徑Ca2+>Mg2+,離子半徑越大,與O2-形成的離子鍵的鍵長就越大,晶格能就越小,物質(zhì)的硬度就越小,故其摩氏硬度的大小關(guān)系為MgO>CaO。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】高鐵電池是一種新型可充電電池,與普通高能電池相比,該電池能長時間保持穩(wěn)定的放電電壓。高鐵電池的總反應(yīng)為:

3Zn2K2FeO48H2O3ZnOH22FeOH34KOH

下列敘述不正確的是( )

A. 放電時負(fù)極反應(yīng)為:Zn2e2OH=ZnOH2

B. 放電時正極反應(yīng)為:FeO42-4H2O3e=FeOH35OH

C. 放電時每轉(zhuǎn)移3 mol電子,正極有1 mol K2FeO4被氧化

D. 放電時正極附近溶液的堿性增強(qiáng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一體積可變的密閉容器中,加入一定量的X、Y,發(fā)生反應(yīng):mX(g)nY(g) ΔHQ kJ/mol。反應(yīng)達(dá)到平衡時,Y的物質(zhì)的量濃度與溫度、氣體體積的關(guān)系如下表所示:

1L

2L

4L

100℃

1.00mol/L

0.75mol/L

0.53mol/L

200℃

1.20mol/L

0.90mol/L

0.63mol/L

300℃

1.30mol/L

1.00mol/L

0.70mol/L

下列說法正確的是(  )

A. m>n

B. Q<0

C. 溫度不變,壓強(qiáng)增大,Y的質(zhì)量分?jǐn)?shù)減少

D. 體積不變,溫度升高,平衡向逆反應(yīng)方向移動

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】用惰性電極電解硫酸銅溶液,整個過程轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量與產(chǎn)生氣體總體積的關(guān)系如圖所示(氣體體積均在相同狀況下測定)。Q點(diǎn)時欲使溶液恢復(fù)到起始狀態(tài),可向溶液中加入

A. 0.1 mol CuO

B. 0.1 mol CuCO3

C. 0.1 mol Cu(OH)2

D. 0.05 mol Cu2(OH)2CO3

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列各組物質(zhì),互為同系物的是

A. CH3CH=CH2CH3CH3B.

C. CH3CH2OH CH2OHCH2OHD. C3H8C5H12

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】只有一個乙基作支鏈且相對分子質(zhì)量最小的烷烴,其核磁共振氫譜圖上峰的個數(shù)為(

A.3B.4C.5D.6

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某烴A的相對分子質(zhì)量為84;卮鹣铝袉栴}:

(1)A的分子式為_________。下列物質(zhì)與A以任意比例混合,若總物質(zhì)的量一定,充分燃燒消耗氧氣的量不變的是_____;若總質(zhì)量一定,充分燃燒消耗氧氣的量不變的是____。

A C7H8 BC6H14 CC7H14 DC8H8

(2)若烴A為鏈烴,分子中所有的碳原子在同一平面上,該分子的一氯取代物只有一種。則A的結(jié)構(gòu)簡式為__________。若A不能使溴水褪色,且其一氯代物只有一種,則A的結(jié)構(gòu)簡式為__________ 。若烴B的相對分子質(zhì)量比烴A6,且B為最簡單芳香族化合物,寫出B與濃硝酸,濃硫酸混合共熱的化學(xué)方程式__________

(3)如圖:

①該物質(zhì)與足量氫氣完全加成后環(huán)上一氯代物有________種;

②該物質(zhì)和溴水反應(yīng),消耗Br2的物質(zhì)的量為_______mol;

③該物質(zhì)和H2加成需H2________mol;

(4)如圖是辛烷的一種結(jié)構(gòu)M(只畫出了碳架,沒有畫出氫原子)按下列要求,回答問題:

①用系統(tǒng)命名法命名________。

M的一氯代物有________種。

M是由某烯烴加成生成的產(chǎn)物,則該烯烴可能有_______種結(jié)構(gòu)。

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】2SO2(g)+O2(g)2SO3(g),是工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一。

(1)該反應(yīng)過程的能量變化如圖所示:

由圖中曲線變化可知,該反應(yīng)為______(填“放熱”或“吸熱”)反應(yīng)。該反應(yīng)通常用V2O5作催化劑,加入V2O5后,改變的是圖中的_____

A.△H B.E C.△H-E D.△H+E

(2)在2L絕熱密閉容器中投入2molSO2和bmolO2,下圖是部分反應(yīng)物隨時間的變化曲線。

①10min時,v(SO3)=_____。

②反應(yīng)達(dá)到平衡時,SO2的轉(zhuǎn)化率為______。

③下列情況能說明該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡的是_____

A. v(SO3)=v(SO2) B.混合氣體的密度保持不變

C.t時刻,體系的溫度不再發(fā)生改變 D.混合氣體的總物質(zhì)的量不再改變

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某原電池裝置如圖所示,電池總反應(yīng)為2AgCl22AgCl。下列說法正確的是

A. 正極反應(yīng)為AgCl eAg Cl

B. 放電時,交換膜右側(cè)溶液中有大量白色沉淀生成

C. 若用NaCl溶液代替鹽酸,則電池總反應(yīng)隨之改變

D. 當(dāng)電路中轉(zhuǎn)移0.01 mol e時,交換膜左側(cè)溶液中約減少0.02 mol離子

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案