Question

[化学──选修物质结构与性质]
图表法、图象法是常用的科学研究方法．下表列出前20号元素中的某些元素性质的一些数据：

元素 性质	A	B	C	D	E	F	G	H	I	J
原子半径（10-10m）	1.02	2.27	0.74	1.43	0.77	1.10	0.99	1.86	0.75	1.17
最高价态	+6	+1	-	+3	+4	+5	+7	+1	+5	+4
最低价态	-2	-	-2	-	-4	-3	-1	-	-3	-4

试回答下列问题：
（1）以上10种元素中第一电离能最小的是：

 

（填编号）．比元素B原子序数大10的元素在元素周期表中的位置：

 

周期，

 

族，其基态原子的核外电子排布是

 

．
（2）由上述C、E、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子的最外层都满足8电子稳定结构的可能是

 

（写分子式，写出两种即可），元素G、I分别和J形成的两种化合物的晶体类型分别是

 

．
（3）元素E与C及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子．其分子中共形成

 

个σ键，

 

个π键．
（4）短周期某主族元素K的电离能情况如图（A）所示．则K元素位于周期表的第

 

族．

图B是研究部分元素的氢化物的沸点变化规律的图象，折线c可以表达出第

 

族元素氢化物的沸点的变化规律．不同同学对某主族元素的氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线-折线a和折线b，你认为正确的是

 

，理由是

 

．

Answer 1

分析：前20号元素中，AC都有最低价-2，处于VIA族，A有+6价，C只有-2价，则A为S、C为O元素；E、J都有+4、-4价，处于IVA族，E的原子半径较小，则E是C元素、J是Si；F、I都有+5、-3价，处于VA族，F的原子半径大于I，则F是P元素、I是N元素；G有+7、-1价，为ⅦA族元素，G是Cl元素；D只有+3价，为ⅢA族元素，原子半径大于Si原子半径，所以D是Al元素；B、H最高正价为+1，没有负价，处于IA族，B的原子半径比Al原子半径大很多，不能处于同周期，则B为K，B、H原子半径相差不是太大，应相邻，则H为Na，
（1）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，同主族自上而下第一电离能减小；比元素B原子序数大10的元素为Cu，处于第三周期ⅠB族，结合能量最低原理书写核外电子排布式；
（2）O、P、Cl三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是：CO₂或PCl₃或CCl₄；元素Cl、N分别和Si形成的两种化合物为SiCl₄、Si₃N₄，前者属于分子晶体，后者属于原子晶体；
（3）碳元素、氧元素及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子，该羧酸为CH₃COOH；
（4）因第三和第四电离能之间发生突变，所以该元素最外层有3个电子，据此确定；
线c逐渐上升，表明没有氢键的影响，是第ⅣA族元素氢化物的沸点变化规律；
A点所示的氢化物是水，氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水．

解答：解：（1）同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，同主族自上而下第一电离能减小，故上述元素中K元素的第一电离能最小；比元素B原子序数大10的元素为Cu，处于第三周期ⅠB族，基态原子核外电子排布为：1s²2s²2P⁶3s²3P⁶3d¹⁰4s¹，
故答案为：B；三、ⅠB；1s²2s²2P⁶3s²3P⁶3d¹⁰4s¹；
（2）O、P、Cl三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每一个原子都满足8电子稳定结构的物质可能是：CO₂或PCl₃或CCl₄；
元素Cl、N分别和Si形成的两种化合物为SiCl₄、Si₃N₄，前者属于分子晶体，后者属于原子晶体，
故答案为：CO₂、PCl₃或CCl₄；分子晶体、原子晶体；
（3）碳元素、氧元素及氢元素可形成一种相对分子质量为60的一元羧酸分子，该羧酸为CH₃COOH，其分子中共形成7个σ键，1个π键，
故答案为：7；1；
（4）因第三和第四电离能之间发生突变，所以该元素最外层有3个电子，处于ⅢA族；
线c逐渐上升，表明没有氢键的影响，是第ⅣA族元素氢化物的沸点变化规律．A点所示的氢化物是水，其沸点高是由于水分子间存在氢键，其强度远大于分子间作用力，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水，故b正确，
故答案为：ⅢA；ⅣA；b；A点所示的氢化物是水，由于水分子间存在氢键，其强度远大于分子间作用力，所以氧族元素中其他氢化物的沸点不会高于水．

点评：本题考查元素周期表与元素周期律的综合应用，为高考常见题型，侧重对学生分析能力的考查，注意把握原子半径的递变规律、化合价与位置关系，确定元素是解答关键，难度中等．