题目内容
(12分)【化学——物质结构与性质】
有A、B、C、D、E五种元素(A、B、C、D、E分别代表元素符号)，其中A元素原子核内只有一个质子；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍；D位于B的下一周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同。
（1）A、E形成的化合物E2A2每个分子中
键和
键数目之比为________，B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序为_________(用实际元素符号表示)。
（2）BA3易液化的主要原因是__________________。
离子中B原子轨道的杂化类型为__________。
（3）写出D元素基态原子的价电子排布式______________。
（4）E的一种单质晶胞结构如图，晶胞的边长为
。该晶体的密度为________
g(NA表示阿伏加德罗常数，E的相对原子质量为b)。
（12分）
（1）3:2（2分）；N > O > C（2分）
（2）NH3分子间易形成氢键（2分）；sp2（2分）
（3）3s23p1（2分）
（4）8b/a3NA（2分）
解析试题分析：A元素原子核内只有一个质子，则A为H元素；B元素的基态原子s亚层的总电子数比p亚层的总电子数多1，则B基态原子的电子排布为1s22s22p3，B为N元素；C元素的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则C为O元素；D位于B的下一周期，D位于第三周期，在同周期元素形成的简单离子中，D形成的简单离子半径最小，则D为Al元素；E的基态原子中电子排布在三个能级上，且这三个能级所含电子数均相同，则E基态原子的电子排布为1s22s22p2，E为C元素。
（1）A、E形成的化合物E2A2的结构式为H?—C≡C—H，键和键数目之比为3:2；因为N元素2p能级排布3个电子，更稳定，所以B、C、E三种元素的第一电离能由大到小的顺序为：N > O > C
（2）因为N原子半径小而电负性大，所以NH3分子间易形成氢键，因此NH3易液化；NO3?中N原子与O原子形成了3个键，所以N原子的杂化类型为sp2
（3）D为Al元素，所以价电子排布式为：3s23p1
（4）根据切割法，一个晶胞含碳原子数目为：8×1/8+6×1/2+4=8，则该晶体的密度="8b/" NA÷a3 g/cm³=8b/a3NA g/cm³。
考点：本题考查元素的推断、化学键的判断、第一电离能的比较、氢键、杂化类型、晶胞的计算。
（18分）运用物质结构的知识完成下列问题。
（1）第一电离能介于B、N之间的第二周期元素有 (填元素符号)。
（2）配离子[TiCl(H2O)5]2＋的中心离子化合价为 ，配体的化学式为 。
（3）BF3与一定量水形成(H2O)2·BF3晶体Q，Q在一定条件下可转化为R：
Q R
①晶体Q中不存在的作用力为 （填字母）。
A．共价键 B．离子键 C．配位键 D．范德华力 E．氢键
②R中阳离子的空间构型为 。
（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）的球棍模型如下图3所示。则m＝ （填数字）。
（5）以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐（如NaN3）作原料，可以生成碳氮化钛化合物，其结构是用碳原子取代氮化钛晶胞（结构如下图4）所有顶点的氮原子，这种碳氮化钛化合物的化学式为 。
图3 图4
（6）部分化学键的键能见下表：
| 化学键 | Si—O | Si—Cl | H—H | H—Cl | Si—Si | Si—C |
| 键能/ kJ·mol—1 | 460 | 360 | 436 | 431 | 176 | 347 |
②工业上高纯硅可通过下列反应制取：SiCl4 (g) + 2H2(g) 高温Si(s) + 4HCl(g)
计算该反应的反应热△H ＝___________ kJ/mol。
[物质结构与性质，13分]
（1）与铜同周期、基态原子最外层电子数相同的过渡元素，其基态原子的电子排布式 。
（2）下图曲线表示部分短周期元素的原子序数（按递增顺序排列）和其常见单质沸点的关系。其中A点表示的单质是 （填化学式）。
| 键长/(pm) | B—F | B—Cl | B—Br |
| 计算值 | 152 | 187 | 199 |
| 实测值 | 130 | 175 | 187 |
（4）海产品添加剂多聚磷酸钠是由Na+与多聚磷酸根离子组成的，某种多聚磷酸根的结构如图。
①磷原子的杂化类型为 。
②这种多聚磷酸钠的化学式为 。
（5）已知HF与F－通过氢键结合成HF
。判断HF和HF微粒间能否形成氢键，并说明理由。。
（7分）决定物质性质的重要因素是物质结构。请回答下列问题：
（1）铜是过渡元素。化合物中，铜常呈现+1价或+2价。右图为某铜氧化物晶体结构单元，该氧化物的化学式为 。
（2）第三周期部分元素氟化物的熔点见下表：
| 氟化物 | NaF | MgF2 | SiF4 |
| 熔点/K | 1266 | 1534 | 183 |
（3）A和B为第三周期元素，其原子的部分电离能如下表所示：
| 电离能/kJ·mol－1 | I1 | I2 | I3 | I4 |
| A | 578 | 1817 | 2745 | 11578 |
| B | 738 | 1451 | 7733 | 10540 |
（4）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V2O5、CrO2、Fe3O4中，更适合作录音带磁粉原料的是__________（填化学式）。
（5）实验室检验Ni2+可用丁二酮肟与之作用生成腥红色配合物沉淀。
②在配合物中用化学键和氢键标出未画出的作用力（镍的配位数为4）。
（15分）已知A、B、C、D、E都是周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次增加。相关信息如下表所示，根据推断回答下列问题：（答题时A、B、C、D、E用所对应的元素符号表示）
| A | A的最高价氧化物对应的水化物化学式为H2AO3 |
| B | B元素的第一电离能比同周期相邻两个元素都大 |
| C | C原子在同周期原子中半径最大（稀有气体除外），其单质焰色为黄色 |
| D | Z的基态原子最外层电子排布式为3s23p2 |
| E | E与C位于不同周期，E原子核外最外层电子数与C相同，其余各层电子均充满 |
（2）A、B、D三种元素电负性由大到小排列顺序为 ，其中A的最高价氯化物构成晶体的微粒间作用力为
（3）A和B的最简单氢化物中较稳定的是 （填化学式）。B的最简单氢化物和E的黑色氧化物固体在加热时可反应，写出其反应方程式
（4)E的单质和过氧化氢在稀硫酸中可反应，有人将这个反应设计成原电池，请写出正极反应方程式
（5）煤燃烧产生的烟气中有B的氧化物，会引起严重的环境问题，因此，常用AH4催化还原以消除污染，已知：
① AH4(g)+2 BO2（g)＝ B2(g)+AO2(g)+2H2O (g) △H1＝－867kJ／mol
② 2BO2(g) ?B2O4(g) △H2=－56.9 kJ／mol
写出AH4和B2O4反应的热化学方程式
下表为元素周期表的一部分：
| 族 周期 | | | | |||||
| 1 | ① | | | | | | | |
| 2 | | | | | | ② | | |
| 3 | ③ | | | ④ | | ⑤ | ⑥ | |
Ⅰ．请参照元素①－⑥在表中的位置，用化学用语回答下列问题：
（1）写出元素②的离子结构示意图______________。
（2）②、③、⑤的离子半径由大到小的顺序为_________________________。
（3）元素④与⑥形成化合物的电子式是_________________________。
Ⅱ．由上述部分元素组成的物质间，在一定条件下，可以发生下图所示的变化，其中A是一种淡黄色固体。请回答：
（4）写出固体A与液体X反应的离子方程式 。
（5）气体Y是一种大气污染物，直接排放会形成酸雨。可用溶液B吸收，当B与Y物质的量之比为1:1且恰好完全反应时，所得溶液D。已知溶液D显酸性，则D溶液中各种离子浓度由大到小的顺序为 。
（6）在500℃，101kPa时，气体C与气体Y反应生成0．2mol气体E时，放出akJ热量，写出该条件下反应的热化学方程式 。
（7）若气体C与Y在恒容绝热的条件下反应，下列说法能判断达到平衡状态的是 。
A．温度不变 B．气体总压强不变 C．混合气体的密度不变 D．混合气体的平均分子量不变