题目内容
【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）
已知A、B、C、D、E是元素周期表中1～36号元素，其原子序数依次增大，且A、B、C、D为主族元素。A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族。B和C同主族，D和E同周期；元素E是周期表中的第7列元素，D的最外层电子数与最内层电子数相同，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构(其中B原子在晶胞内部)如图。
请回答下列问题：
（1）C-的电子排布式为______________；E元素原子的价电子排布式为________。
（2）元素B与氮元素可以形成化合物NB3，其中N—B键的化学键类型为________，根据价层电子对互斥理论可以判断NB3的空间构型为________，NB3分子中N原子的杂化方式为________杂化。
（3）A、B形成的化合物AB的相对分子质量比A、C形成的化合物AC的相对分子质量小，但AB的沸点比AC高，其原因是 。
（4）从晶胞图可以得出：D与B形成的离子化合物的化学式为 。
（5）含有D元素的化合物焰色反应为______色，焰色反应的原理是 。
（15分）（1）1s22s22p63s23p6（2分） 3d54s2（2分）
（2）共价键(或极性共价键)（1分） 三角锥形（1分） sp3（2分）
（3）前者分子间存在氢键（2分）
（4）CaF2（2分）
（5）砖红（1分）
激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量（2分）
解析试题分析：元素E是周期表中的第7列元素，所以E是Mn元素；D的最外层电子数与最内层电子数相同，且与E同周期，所以D是第四周期第二主族元素Ca元素；D跟B可形成离子化合物，根据晶胞结构判断，该晶胞中有4个D、8个B，所以该离子化合物的化学式为DB2，则B为第七主族元素，B和C同主族，因此B、C分别是F、Cl元素；A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族，所以A是H元素。根据以上分析：
（1）Cl-的核外有18个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p6；Mn是第七副族元素，价电子排布式为 3d54s2；
（2）氨气分子中含有共价键；NF3分子中中心原子的价层电子对数=3+1/2(5-3×1)=4，有1对孤对电子，所以空间构型为三角锥形；利用杂化轨道理论判断N原子的杂化方式为 sp3杂化。
（3）HF的沸点比HCl的沸点高的原因是HF分子间可以形成氢键，使分子间作用力增大；
（4）根据上面分析知D与B形成的离子化合物的化学式为CaF2；
（5）根据焰色反应判断Ca的焰色反应为砖红色；原理是激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量。
考点：考查元素推断，物质结构与性质的应用，焰色反应的原理，空间构型的判断
阅读快车系列答案（9分）4种相邻的主族短周期元素的相对位置如表，元素x的原子核外电子数是m的2倍，y的氧化物具有两性。回答下列问题：
| | | m | n |
| x | y | | |
（2）m、n、y三种元素最高价氧化物的水化物中，酸性最强的是______，碱性最强的是______.(填化学式)
（3）气体分子(mn)2的电子式为_______，(mn)2称为拟卤素，性质与卤素类似，其与氢氧化钠溶液反应的化学方程式是_____________________________。
某金属（A）在TK以下晶体的基本结构单元如左下图所示，T K以上转变为右下图所示结构的基本结构单元，在两种晶体中最邻近的A原子间距离相同
（1）在T K以下的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为______个；在T K以上的纯A晶体中，与A原子等距离且最近的A原子数为___________；
（2）纯A晶体在晶型转变前后，二者基本结构单元的边长之比为（TK以上与TK以下之比）___________。
（3）左上图的的堆积方式为 ， TK以下经测定其结构和性质参数如下表所示
| 金属 | 相对原子质量 | 分区 | 原子半径/pm | 密度/g·㎝-3 | 原子化热/kJ·mol-1 |
| Na | 22.99 | s区 | 186 | 0.960 | 108.4 |
| A | 60.20 | d区 | r | 7.407 | 7735 |
。
（已知
，7.407≈
,1pm=10
m） 
的空间构型为_________，H2O中O原子的杂化方式为____________。
配离子。已知
的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是____________________________。
N形成的晶体结构如图所示，N3-的配位数是________。设晶胞边长为a cm，密度为b g/cm3，则阿伏加德罗常数可表示为___________(用含a、b的式子表示)。
（15分）X、Y、Z、W、R、T为前四周期元素且原子序数依次增大。T原子序数等于X、Y、R原子序数之和。Z为地壳中含量最多的元素。X、Z原子核外均有2个未成对电子。Z与R位于同一主族。X、Y、Z、W、R、T中只有两种金属元素，且存在下列反应： 2W+XZ2
X+2WZ
回答下列问题：
（1）X、Y、Z的第一电离能最大的是 （用元素符号表示）。
（2）在元素R和元素Z形成的常见化合物中，属于非极性分子的是 （填化学式），该分子中中心原子以 杂化。
（3）由X、T元素组成的单质中一定不存在 （填序号）。
| A．离子晶体 | B．分子晶体 | C．原子晶体 | D．金属晶体 |
（5）T+能与NH3通过配位键结合为[T(NH3)n]+。该离子中T+的4s轨道及4p轨道通过sp杂化接受NH3提供的孤电子对。① [T(NH3)n]+中n= 。② [T(NH3)n]+中T+与n个氮原子构成的空间结构呈 型。
（6）化合物WZ和NaCl的晶胞结构形似
（氯化钠晶胞结构如右图所示）。
①在WZ中，阳离子和阴离子的配位数均为 。
②已知WZ的密度为a g/cm3，则WZ中距离最近的阳离子间的距离为 pm（用含a的算式表示，阿伏伽德罗常数为NA）。
(14分)A、B、C、D为原子序数依次增大的四种第三周期元素，其单质及其化合物的性质或结构信息如下表所述。
| 元素 | A | B | C | D |
| 性质 结构 信息 | 工业上常用电解熔融AD2制取A的单质。 | B的最外层电子数比最内层电子数多1。 | C的最高价氧化物的水化物经聚合、脱水，可作袋装食品干燥剂。 | D的一种气态氧化物甲对空气的相对密度为3，它溶于水得到单一溶质的弱酸性溶液(有漂白性)，该溶液光照后酸性增强。 |
(1)工业上制取A的单质的化学方程式： 。
(2)在25oC、10l kPa下，已知13.5g的B的固体单质在D的气体单质中完全燃烧后恢复至原状态，放热419 kJ，该反应的热化学方程式是 。
(3)Sn与元素C同主族，周期数比元素C的大2．则Sn的原子序数为 ；配制SnCl2溶液时需用盐酸溶解其晶体，其目的是 。
(4)甲中各原子都满足8电子稳定结构，其电子式为 ；甲溶于水后光照一段时间溶液酸性增强的原因(用离子方程式表示) 。
(5)将A的单质、B的单质棒用导线连接后插入稀NaOH溶液中。写出负极反应的电极方程式 。
元素的性质在元素周期表中按其排列呈现一定的规律。下表为元素周期表中部分元素，根据要求回答下列问题：
| K | Ca | Sc | Ti | V | Cr | Mn | Fe | Co | Ni | Cu | Zn | Ga | Ge |
（1）在以上元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有 （填元素名称）。
（2）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域：s区、p区、d区、ds区和f区，以上12种元素分别属于s区、d区、ds区和p区，则属于s区的元素有 种，属于d区的元素有 种。
（3）铜晶胞是面心立方结构。其空间利用率为 （用含“π”和“
”的式子表示，不必算结果）