题目内容
【化学—选修3：物质结构和性质】（15分）
元素周期表是研究元素原子结构及性质的重要工具。现有X、Y和Z三种元素，其原子序数依次减小。X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，X跟Y可形成化合物X2Y3。Z元素既可以形成正一价离子也可形成负一价离子。请回答下列问题：
（1）Y元素原子的价层电子的轨道表示式为______________，该元素的名称是_____；
（2）在X与Z形成的化合物XZ3中，X的杂化类型是 ，该化合物的空间构型为_____________；短周期元素形成的化合物中与XZ3互为等电子体的是 ；
（3）请写出X的两种含氧酸的化学式 、 ，其中酸性较强的是 。
（4）Q与Z同主族。Q单质的晶胞如下图所示，若设该晶胞的密度为ag/cm3，阿伏加德罗常数为NA，Q原子的摩尔质量为M，则表示Q原子半径的计算式为 。
（15分）
（1）
或
（2分） 氧。（1分）
（2）sp3（2分），三角锥形。（1分）NH3、PH3（2分，每个1分）
（3）H3AsO3、H3AsO4。（共2分，各1分）H3AsO4（1分）
（4） 
（4分，只要有这个式子即给4分，有无单位或对错均不考虑。）
解析试题分析：X元素原子的4p轨道上有3个未成对电子，所以X是第四周期第五主族元素As元素；Y元素原子的最外层2p轨道上有2个未成对电子，则2p上的电子可能是2个也可能是4个，所以Y元素可能是C或O；X跟Y可形成化合物X2Y3，说明Y的化合价为-2价，所以Y是O元素；Z元素既可以形成正一价离子也可形成负一价离子，则Z是H元素。
（1）Y元素原子最外层6个电子，所以价电子的轨道表示式为；该元素是O；
（2）在X与Z形成的化合物XZ3中，即AsH3，As的价层电子对数=3+1/2(5-3)=4,所以As是sp3杂化；空间构型为三角锥型；短周期元素形成的化合物中与XZ3互为等电子体的是同主族元素的氢化物NH3、PH3；
（3）As的两种含氧酸的化学式为H3AsO3、H3AsO4。根据酸性强弱的判断依据，同种元素的化合价越高，其含氧酸的酸性越强，所以H3AsO4的酸性强；
（4）由图可知，该晶胞中Q原子的个数是8×1/8+1=2，设晶胞的棱长为xcm,原子半径为rcm，则4r=
x，根据已知得a=2M/NAx3，可计算出x，所以r=
考点：考查元素推断，物质结构与性质，晶胞计算
（15分）A、B、C、D、E为原子序数依次增大的元素，其中只有E不属于短周期，相关信息如下表：
| 元素 | A | B | C | D | E |
| 相关 信息 | 最高正价与最低负价代数和为2 | 与元素C可形成离子个数比为2：1和1：1的化合物 | 单质质软，通常保存在煤油中 | D元素可形成两种氧化物，其中一种是形成酸雨的主要成分 | 其单质是用途最广泛的金属，人体缺少该元素易患贫血症 |
（1）C在元素周期表中的位置是 。
（2）B、D元素对应的相对分子质量最小的氢化物受热分解所需温度B D（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（3）检验E3+离子的方法是 。
（4）鉴别D的两种氧化物的试剂是 （仅限一种）；常温常压下DO2与一氧化碳反应生成 1.6g D单质与另一种氧化物，并放出14.86kJ的热量，写出此反应的热化学方程式 。
（5）0.1mol·L-1C2D溶液中各种离子浓度从大到小的顺序是 。
（6）AO2、O2和熔融NaAO3可制作燃料电池，其原理如图所示。该电池在使用过程电极Ⅰ生成氧化物Y，写出电极Ⅱ的反应式 。
(12分) 类推法是科学学习的重要方法之一
⑴下列类推结论正确的是
| | 类比对象 | 结论 |
| A | Cl2+H2O HCl+HClO | I2+H2OHI+HIO |
| B | C+2CuO ="==" 2Cu+CO2↑（条件：加热） | C+SiO2 ="==" Si+ CO2↑（条件：加热） |
| C | Na2O+H2O ="=" 2NaOH | CuO+H2O ="=" Cu(OH)2 |
| D | Ca(ClO)2+CO2+H2O="=" CaCO3↓+2HClO | Ca(ClO)2+SO2+H2O="=" CaSO3↓+2HClO |
| 元素 | 8O | 16S | 34Se | 52Te |
| 单质熔点(℃) | －218.4 | 113 | | 450 |
| 单质沸点(℃) | －183 | 444.6 | 685 | 1390 |
| 主要化合价 | －2 | －2，+4，+6 | －2，+4，+6 | |
| 原子半径 | 逐渐增大 | |||
| 单质与H2反应情况 | 点燃时易化合 | 加热化合 | 加热难化合 | 不能直接化合 |
② 碲的化合价可能的范围_______ ；
③ 硫、硒、碲的氢化物水溶液的酸性由强至弱的顺序是 (填化学式)；
④ 氢硒酸有较强的________(填“氧化性”或“还原性”)，因此放在空气中长期保存易变质，其可能发生的化学方程式为___________________________________。
（24分）下表是元素周期表的一部分，针对表中①～⑩种元素，填写下列空白：
| 主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0族 |
| 2 | | | | ① | ② | ③ | ④ | |
| 3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | | | | ⑧ | |
| 4 | ⑨ | ⑩ | | | | | | |
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是 ，碱性最强的化合物的化学式是 。
（3）最高价氧化物是两性氧化物的元素在第 族；写出它的氧化物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式 。
（4）从⑤到⑧的元素中， 原子半径最大（填元素符号）。
（5）元素④与⑥形成的化合物属于 （填 “共价”或“离子”）化合物。
（6）若要比较⑤比⑥的金属性强弱，下列实验方法可行的是 。
A、将单质⑤置于⑥的盐溶液中，如果⑤不能置换出单质⑥，说明⑤的金属性弱
B、比较⑤和⑥的最高价氧化物对应水化物的水溶性，前者比后者溶解度大，故前者金属性强
C、将⑤、⑥的单质分别投入到水中，观察到⑤与水反应更剧烈，说明⑤的金属性强
D、将⑤、⑥的单质分别在O2中燃烧，前者得到氧化物的颜色比后者得到氧化物的颜色深，则前者金属性强