题目内容
【题目】周期表前三周期元素A、B、C、D，原子序数依次增大，A的基态原子的L层电子是K层电子的两倍；B的价电子层中的未成对电子有3个；C与B同族；D的最高价含氧酸为酸性最强的无机含氧酸。请回答下列问题：
(1)C的基态原子的电子排布式为_____________；D的最高价含氧酸酸性比其低两价的含氧酸酸性强的原因是___________________________。
(2)杂化轨道分为等性和不等性杂化，不等性杂化时在杂化轨道中有不参加成键的孤电子对的存在。A、B、C都能与D形成中心原子杂化方式为____________的两元共价化合物。其中，属于不等性杂化的是____________(写化学式)。以上不等性杂化的化合物价层电子对立体构型为_________，分子立体构型为_______________________________。
(3)以上不等性杂化化合物成键轨道的夹角________(填“大于”、“等于”或“小于”)等性杂化的化合物成键轨道间的夹角。
(4)A和B能形成多种结构的晶体。其中一种类似金刚石的结构，硬度比金刚石还大，是一种新型的超硬材料。其结构如下图所示(图1为晶体结构，图2为切片层状结构)，其化学式为________________。实验测得此晶体结构属于六方晶系，晶胞结构见图3。已知图示原子都包含在晶胞内，晶胞参数a＝0.64 nm，c＝0.24 nm。其晶体密度为________________(已知：
＝1.414，
＝1.732, 结果精确到小数点后第2位)。
【答案】 1s22s22p63s23p3 高氯酸中非羟基氧原子为3个，氯酸中为2个(或高氯酸中Cl元素为＋7价，吸引羟基氧原子的能力很强，而氯酸中Cl元素为＋5价对羟基氧原子吸引能力较弱) sp3杂化 NCl3 、PCl3 四面体形 三角锥形 小于 C3N4 3.59 g·cm－3
【解析】周期表前三周期元素A、B、C、D，原子序数依次增大，A的基态原子的L层电子是K层电子的两倍，则A为碳元素；B的价电子层中的未成对电子有3个，则B为氮元素；C与B同族，则C为磷元素；D的最高价含氧酸为酸性最强的无机含氧酸，则D为氯元素。
（1）C为P元素，原子核外有15个电子，基态原子的电子排布式为：1s22s22p63s23p3 ；D为Cl元素，最高价含氧酸为HClO4，比其低两价的含氧酸是HClO3，高氯酸中非羟基氧原子为3个，氯酸中为2个(或高氯酸中Cl元素为＋7价，吸引羟基氧原子的能力很强，而氯酸中Cl元素为＋5价对羟基氧原子吸引能力较弱)，所以高氯酸酸性比氯酸强。
（2）C、N、P与Cl形成两元共价化合物为CCl4、NCl3、PCl3，中心原子都为sp3杂化；杂化后得到的杂化轨道完全相同就是等性杂化，如甲烷中的sp3杂化，得到4个完全相同的sp3杂化轨道；杂化后得到的杂化轨道至少存在两个不同的，就是非等性杂化，如氨分子中N原子、PCl3中的P原子，虽是sp3杂化，杂化后的杂化轨道不完全相同，所以属于不等性杂化；以上不等性杂化的化合物价层电子对立体构型为四面体形，分子立体构型为三角锥形。
（3）因为孤电子对对成键电子对的排斥力较大，所以不等性杂化化合物成键轨道的夹角小于等性杂化的化合物成键轨道间的夹角。
（4）根据晶胞结构，每个C原子与4个N原子以共价键相连，每个N原子与3个C原子以共价键相连，所以氮化碳的化学式为C3N4；从图3可以看出，一个C3N4晶胞包括6个C原子和8个N原子，则其晶体密度为ρ=
=3.59 gcm-3。
【题目】用如图装置(X、Y是直流电源的两极)分别进行下列各组实验，则下表中所列各项对应关系均正确的一组是( )
选项 | 电源 X极 | 实验前U形管中液体 | 通电后现象及结论 |
A | 正极 | Na2SO4溶液 | U形管两端滴入酚酞试液后，a管中呈红色 |
B | 正极 | AgNO3溶液 | b管中电极反应式是4OH－－4e－===2H2O＋O2↑ |
C | 负极 | KCl和CuCl2混合溶液 | 相同条件下，a、b两管中产生的气体总体积可能相等 |
D | 负极 | Fe(OH)3胶体和导电液 | b管中液体颜色加深 |
A. A B. B C. C D. D
