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【题目】【化学——选修3物质结构与性质】
原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D依次处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，B原子核外电子有6种不同的运动状态，B与C可形成正四面体形分子，D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子。
请回答下列问题：
（1）这四种元素中电负性最大的元素，其基态原子的价电子排布图为 。
（2）C所在主族的四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是 （填化学式），呈现如此递变规律的原因是 。
（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为 ，另一种的晶胞如图二所示，用最简式表示该晶胞的空间利用率 。
（4）D元素形成的单质，其晶胞内D原子的配位数为 ，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是 (填选项序号)。
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
（5）D元素形成的单质，既不溶于氨水也不溶于双氧水，但溶于两者的混合溶液。写出该反应的离子方程式 。
【答案】（1）
（2）HF＞HI＞HBr＞HCl HF分子之间形成氢键，使其沸点较高，HCl、HBr、HI分子间以分子间作用力结合，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高。
（3）sp2 
（4）12 ； ①②③
（5）Cu+4NH3·H2O+ H2O2＝[Cu(NH3)4]2++2OH-+4 H2O
【解析】
试题分析：原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，B为碳元素；D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，D原子外围电子排布为3d104s1，则D为铜元素；结合原子序数可知，C只能处于第三周期，B与C可形成正四面体型分子，则B为氯元素。
（1）四种元素中电负性最大的是Cl，其基态原子的价电子数为7，基态原子的价电子排布图为
（2）HF分子之间形成氢键，使其沸点较高，HCl、HBr、HI分子间以分子间作用力结合，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，即沸点由高到低的顺序是HF＞HI＞HBr＞HCl。
（3）图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp2杂化。根据晶胞的示意图可知，晶胞中每个C原子与周围4个C原子形成正四面体结构，令碳原子半径为r，晶胞的边长为a，
=2r，r=
，晶胞中碳原子的个数为8×1/8+6×1/2+4=8，则碳原子的体积为
r3×8，晶胞的体积为a3，则该晶胞的空间利用率（）3÷a3×100%=。
（4）晶体Cu为面心立方最密堆积，所以其晶胞内Cu原子的配位数为12；结合图三醋酸铜晶体的局部结构可确定其晶体中含有极性键、非极性键和配位键，答案选①②③。
（5）Cu2＋有空轨道，NH3具有孤对电子，Cu2＋易与NH3以配位键结合成化合物，铜单质既不溶于氨水也不溶于双氧水，但溶于两者的混合溶液，则该反应的离子方程式为Cu+4NH3·H2O+ H2O2＝[Cu(NH3)4]2++2OH-+4 H2O。
