4.(2012·福建理综)(1)元素的第一电离能:Al________Si(填“>”或“<”)。
(2)基态Mn2+的核外电子排布式为________。
(3)硅烷(SinH2n+2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示,呈现这种变化关系的原因是________。
(4)硼砂是含结晶水的四硼酸钠,其阴离子Xm-(含B、O、H三种元素)的球棍模型如图所示:
①在Xm-中,硼原子轨道的杂化类型有________;配位键存在于________原子之间(填原子的数字标号);m=________(填数字)。
②硼砂晶体由Na+、Xm-和H2O构成,它们之间存在的作用力有________(填序号)。
A.离子键 B.共价键 C.金属键
D.范德华力 E.氢键
解析:(1)通常情况下,同周期元素,第一电离能从左到右逐渐增大,故Al<Si;
(2)Mn的核外电子数为25,故Mn2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d5(或3d5);
(3)硅烷是分子晶体,相对分子质量越大,分子间范德华力越大,熔沸点越高;
(4)①由中心原子B的球棍模型可知,硼原子能形成3条、4条共价键,B原子为sp2、sp3杂化;B原子提供空轨道,O原子提供孤对电子,故4,5原子之间形成配位键;由阴离子的组成可知,Xm-为m-,得出m=2;②Na+与Xm-分子间存在离子键,H2O分子间存在氢键和范德华力。
答案:(1)<
(2)1s22s22p63s23p63d5(或3d5)
(3)硅烷的相对分子质量越大,分子间范德华力越强(或其他合理答案)
(4)①sp2、sp3 4,5(或5,4) 2
②ADE
5.(2012·安徽理综)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其相关信息如下表:
元素 |
相关信息 |
X |
X的基态原子L层电子数是K层电子数的2倍 |
Y |
Y的基态原子最外层电子排布式为:nsnnpn+2 |
Z |
Z存在质量数为23,中子数为12的核素 |
W |
W有多种化合价,其白色氢氧化物在空气中会迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 |
(1)W位于元素周期表第________周期第________族,其基态原子最外层有________个电子。
(2)X的电负性比Y的________(填“大”或“小”);X和Y的气态氢化物中,较稳定的是________(写化学式)。
(3)写出Z2Y2与XY2反应的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目:________。
(4)在X的原子与氢原子形成的多种分子中,有些分子的核磁共振氢谱显示有两种氢,写出其中一种分子的名称:________。氢元素、X、Y的原子也可共同形成多种分子和某种常见无机阴离子,写出其中一种分子与该无机阴离子反应的离子方程式:________。
解析:根据原子核外电子排布规律以及“中子数+质子数=质量数”和题中有关信息可推知元素X、Y、Z、W分别为C、O、Na、Fe。(1)Fe的价电子排布式为3d64s2,故可知其位于周期表的第四周期第Ⅷ族,最外层电子数是2。(2)非金属性:O>C,故电负性:C<O;非金属性越强其气态氢化物越稳定,因此C、O的气态氢化物中,较稳定的是H2O。(3)在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂与还原剂均为Na2O2,因此可写出化学方程式:
(4)在由C、H形成的分子中,含有两种化学环境不同的氢原子的分子有丙烷、2甲基丙烷等;由H、C、O形成的酸有HCOOH、CH3COOH等,形成的常见无机阴离子为HCO,故反应的离子方程式为CH3COOH+HCO===CH3COO-+CO2↑+H2O等。
答案:(1)四 Ⅷ 2,(2)小 H2O,(3),
(4)丙烷(其他合理答案均可) CH3COOH+HCO===CH3COO-+CO2↑)+H2O(其他合理答案均可)