题目内容
11．A、B、C、D都是元素周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大．元素A位于第二周期，A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，C是地壳中含量最多的元素，D原子的s电子与p电子数相等，E 是前四周期中电负性最小的元素．F是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满；请用对应的元素符号或化学式回答下列问题：
（1）A、B、C三种元素的第一电离能由小到大的顺序为C＜O＜N；D的稳定离子核外有10种运动状态的电子．
（2）A的最高价氧化物对应的水化物分子中其中心原子采取sp2杂化．
（3）已知A、C形成的化合物分子甲与B的单质分子互为等电子体，则1mol甲中含有π键的数目为2NA（或1.204×1024）．
（4）科学家发现硼与D形成的化合物X在39K时呈超导性，在晶体X的理想模型中，D原子和硼原子是分层排布的，一层D一层硼相间排列．图1是该晶体微观空间中取出的部分原子沿Z轴方向的投影，白球是D原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和D原子投影在同一平面上．根据图示确定硼化D的化学式为MgB2．
（5）F2+离子的电子排布式是[Ar]3d9；向含有F2+的水溶液中通入过量的B的氢化物后所形成的溶液中含有F的阳离子的化学式[Cu（NH3）4]2+，其中所含化学键的类型为极性键，配位键．
（6）F元素的晶胞如图2所示，若设该晶胞的密度为ag/cm3，阿伏加德罗常数为NA，F原子的摩尔质量为M，则F原子的半径为$\frac{{\sqrt{3}}}{4}×\root{3}{{\frac{2M}{{aN{\;}_A}}}}$cm．
分析 A、B、C、D都是元素周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大；元素A位于第二周期，A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，则A是C元素；
C是地壳中含量最多的元素，则C是O元素；
B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，且原子序数大于A而小于C，则B是N元素；
D原子的s电子与p电子数相等，则D是Mg元素；
E是前四周期中电负性最小的元素，则E是K元素；
F是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，则F是Cu元素；
（1）同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素；
元素的原子核外有几个电子，电子就有几种运动状态；
（2）C元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，碳酸分子中其中心原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论知C原子杂化方式；
（3）C、O形成的化合物分子甲与N的单质分子互为等电子体，则甲是CO，CO和氮气结构相似，每个CO分子中含有两个π键；
（4）该物质中每个Mg原子周围有6个B原子，每个B原子周围有3个Mg原子，所以B原子和Mg原子个数之比=$\frac{1}{3}：$$\frac{1}{6}$=2：1；
（5）F是Cu元素，Cu失去2个电子生成铜离子，根据构造原理书写Cu2+离子的电子排布式；向含有Cu2+的水溶液中通入过量的氨水后所形成的溶液中含有Cu的阳离子的化学式[Cu（NH3）4]2+，不同非金属元素之间存在极性键，铜原子和N原子之间存在配位键；
（6）该晶胞中Cu原子个数=8×$\frac{1}{8}$+1=2，晶胞棱长=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×2}{a}}$cm，该晶胞中体对角线上的3个原子紧贴，则晶胞每个面对角线长度=$\sqrt{3}$×$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×2}{a}}$cm，原子半径为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$．
解答 解：A、B、C、D都是元素周期表中的短周期元素，它们的核电荷数依次增大；元素A位于第二周期，A原子的核外成对电子数是未成对电子数的2倍，则A是C元素；
C是地壳中含量最多的元素，则C是O元素；
B原子的最外层p轨道的电子为半充满结构，且原子序数大于A而小于C，则B是N元素；
D原子的s电子与p电子数相等，则D是Mg元素；
E是前四周期中电负性最小的元素，则E是K元素；
F是第四周期元素，其原子核外最外层电子数与氢原子相同，其余各层电子均充满，则F是Cu元素；
（1）同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，N元素位于第VA族，所以这三种元素第一电离能大小顺序是C＜O＜N；
元素的原子核外有几个电子，电子就有几种运动状态，镁离子核外有10个电子，所以电子有10种运动状态，
故答案为：C＜O＜N；10；
（2）C元素的最高价氧化物对应的水化物是碳酸，碳酸分子中其中心原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，根据价层电子对互斥理论得C原子杂化方式为sp2，故答案为：sp2；
（3）C、O形成的化合物分子甲与N的单质分子互为等电子体，则甲是CO，CO和氮气结构相似，每个CO分子中含有两个π键，所以1mol甲中含有π键的数目为2NA（或1.204×1024），
故答案为：2NA（或1.204×1024）；
（4）该物质中每个Mg原子周围有6个B原子，每个B原子周围有3个Mg原子，所以B原子和Mg原子个数之比=$\frac{1}{3}：$$\frac{1}{6}$=2：1，所以其化学式为MgB2，故答案为：MgB2；
（5）F是Cu元素，Cu失去2个电子生成铜离子，根据构造原理书写Cu2+离子的电子排布式为[Ar]3d9；向含有Cu2+的水溶液中通入过量的氨水后所形成的溶液中含有Cu的阳离子的化学式[Cu（NH3）4]2+，不同非金属元素之间存在极性键，铜原子和N原子之间存在配位键，
故答案为：[Ar]3d9 ；[Cu（NH3）4]2+；极性共价键、配位键；
（6）该晶胞中Cu原子个数=8×$\frac{1}{8}$+1=2，晶胞棱长=$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×2}{a}}$cm，该晶胞中体对角线上的3个原子紧贴，则晶胞每个面对角线长度=$\sqrt{3}$×$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×2}{a}}$cm，原子半径为晶胞体对角线长度的$\frac{1}{4}$=$\frac{1}{4}$×$\sqrt{3}$×$\root{3}{\frac{\frac{M}{{N}_{A}}×2}{a}}$cm=$\frac{{\sqrt{3}}}{4}×\root{3}{{\frac{2M}{{aN{\;}_A}}}}$cm，
故答案为：$\frac{{\sqrt{3}}}{4}×\root{3}{{\frac{2M}{{aN{\;}_A}}}}$．
点评 本题考查物质结构和性质，为高频考点，把握均摊法、价层电子对互斥理论、构造原理、元素周期律等知识点即可解答，难点是（6）题晶胞计算，注意哪几个原子紧贴在一起，题目难度中等．
| A． | 浓H2SO4（热） | B． | 浓HNO3（常温） | C． | 浓盐酸（热） | D． | 稀HNO3（热） |
| A． | （3a+b）mol | B． | （3a+$\frac{b}{2}$）mol | C． | （3a+3p+$\frac{b}{2}$）mol | D． | （3a+$\frac{b}{2}$-3p）mol |
| A． |  图①两极均有气泡产生，滴加酚酞溶液时石墨一极变红 | |
| B． |  图②装置可以验证牺牲阳极的阴极保护法 | |
| C． |  图③可以模拟钢铁的吸氧腐蚀，铁棒一极的电极反应式：Fe=Fe 2++2e- | |
| D． |  分别给上述4个装置的铁电极附近滴加少量K3[Fe（CN）6]溶液，②④出现蓝色沉淀 |
物，写出该化学反应方程式CH3CH2OH+CH2=CH2$\stackrel{一定条件下}{→}$CH3CH2OCH2CH3．| A． | 两种元素原子的核外电子层数之比与最外层电子数之比相等，则在周期表的前10号元素中，满足上述关系的元素共有2对 | |
| B． | 某元素能形成+7价的含氧酸及其盐，则该元素一定为主族元素 | |
| C． | L层电子为偶数的所有主族元素所在族的序数与该元素原子的L层电子数相等 | |
| D． | 同主族两种短周期元素原子序数之差不可能是2 |
工业上研究利用CO2来生产甲醇燃料的方法，该方法的热化学方程式是：