题目内容

A、B、C、D、E、F、G七种元素，它们的原子序数依次增大，除G外均为前20号元素。A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外能层电子数，C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，C、D处于相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，E原子的第一至第四电离能（kJ·mol－1）分别为：578、1817、2745、11575，F元素原子中4s能级有2个电子。G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色。
（1）B形成的单质中σ键和Π键的个数比为        ，上述元素形成的化合物中和B的单质是等电子体的是__________(填化学式)
（2）G元素的基态原子的电子排布式为　　　　　　　　　　　。
（3）常温下，E单质投入到B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中的现象是　　　　。
（4）D、F组成的晶体FD2结构如图Ⅰ所示，G形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H3BO3（硼酸）晶体结构图(层状结构，层内的H3BO3分子通过氢键结合)。

图Ⅰ        　　          图Ⅱ       　          图Ⅲ
①图Ⅰ所示的FD2晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为            ，图Ⅲ中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为                   ；
②图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是         (写元素符号)，H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为            ；
③三种晶体中熔点高低的顺序为                 　　　　　 (填化学式)，H3BO3晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为                          。
（1）1 ：2    CO （2）1s22s22p63s23p63d104s1。 （3）无明显现象(或钝化) 
（4 ）①12  12   ②  O  1∶6 ③CaF2 > Cu >H3BO3 分子间作用力（或氢键和范德华力）

试题分析：A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外能层电子数，且A的原子序数最小，所以A是碳元素。C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，则C是氧元素。由于B的原子序数介于A和C之间，则B是氮元素。C、D处于相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，因此D是F元素。E原子的第一至第四电离能（kJ·mol－1）分别为：578、1817、2745、11575，这说明E位于第ⅢA族元素，因此根据原子序数的大小可知，E应该是Al元素。F元素原子中4s能级有2个电子，且F的原子序数不超过20，所以F是钙元素。G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色，因此G是铜元素。
（1）氮气中含有三键，三键是由1个σ键和2个π键构成的，所以氮气中σ键和Π键的个数比为1 ：2。原子数和价电子数分别都相等的是等电子体，则和氮气互为等电子体的是CO。
（2）根据构造原理可知，铜元素的基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1。
（3）常温下，铝在浓硝酸中发生钝化想象，所以实验现象是无明显现象(或钝化) 。
（4）①根据晶胞结构可知。图Ⅰ所示的FD2晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为（3×8）÷2＝12个。铜是面心立方堆积，配位数是12，则G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为12个。
②在硼酸分子中氢元素和硼元素均不能满足8个电子稳定结构，所以图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是氧元素。在硼酸分子中硼和氧元素之间形成3个极性键，氧元素和氢元素之间铀形成3个极性键，所以H3BO3晶体中B原子个数与极性键个数比为1∶6。
③氟化钙形成的晶体类型是离子晶体，铜形成的晶体类型是金属晶体，硼酸形成的晶体类型是分子晶体，则三种晶体中熔点高低的顺序为CaF2＞Cu＞H3BO3。硼酸形成的是分子晶体，存在分子间作用力，所以H3BO3晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为分子间作用力（或氢键和范德华力）。
点评：该题是高考中的常见题型，属于中等难度的试题。试题综合性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的应试能力和逻辑推理能力。该题以“周期表中元素的推断”为载体，考查学生对元素周期表的熟悉程度及其对表中各元素性质和相应原子结构的周期性递变规律的认识和掌握程度。考查了学生对物质结构与性质关系以及运用元素周期律解决具体化学问题的能力。
练习册系列答案
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已知：A、B、C、D、E、F六种元素，原子序数依次增大。A原子核外有两种形状的电子云，两种形状的电子云轨道上电子数相等；B是短周期中原子半径最大的元素；C元素3p能级半充满；E是所在周期电负性最大的元素；F是第四周期未成对电子最多的元素。试回答下列有关的问题：
（1）写出F元素的电子排布式_______。
（2）已知A元素的一种氢化物分子中含四个原子，则在该化合物的分子中A原子的杂化轨道类型为______。
（3）已知C、E两种元素形成的化合物通常有CE3、CE5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，属于极性分子的化合物的分子空间构型是______。
（4）B、C、D、E的第一电离能由大到小的顺序是______ (写元素符号）。四种元素最高价氧化物的水化物形成的溶液，物质的量浓度相同时，pH由大到小的顺序是______(写化学式）。
（5）由B、E两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都有球型对称结构，它们都可以看作刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为B、E形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：

晶胞中距离一个Na+最近的Na+有____________个。若晶体密度为ρ g·cm-3，阿伏加德罗常的值用NA表示，则Cl－的离子半径_____cm(用含NA与ρ式子表达)。
铬、铁、镍、铜等金属及其化合物在工业上有重要用途。
（1）基态铬原子的价电子排布式为          。
（2）CrO2Cl2和NaClO均可作化工生产的氧化剂或氯化剂。制备CrO2Cl2的反应为：K2Cr2O2+3CCl4   2KC+2CrO2Cl2+3COCl2↑。
①上述反应式中非金属元素电负性由大到小的顺序是      （用元素符号表示）。
②常温时CrO2Cl2是一种易溶于CCl4的液体，则固态CrO2Cl2属于      晶体。
③COCl2分子中所有原子均满足8电子构型，COCl2分子中σ键和π键的个数比为     。
（3）NiO、FeO的晶体结构均与氯化钠的晶体结构相同，其中Ni2+和Fe2+的离子半径分别为6.9×10－2nm和7.8×10－2nm。则熔点：NiO    FeO(填”<”、 “=”或 “>”)。
（4）CuCl的盐酸溶液能吸收CO生成复合物氯化羰基亚铜[Cu2Cl2(CO)2·2H2O]，其结构如图。下列说法不正确的是      （填标号）。
A．该复合物中存在化学健类型只有离子键、配位键
B．该复合物中Cl原子的杂化类型为sp3
C．该复合物中只有CO和H2O作为配位体
D．CO与N2的价电子总数相同，其结构为C=O
（5）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成[Cu(NH3)4]2+配离子。已知NF3与NH3的空间构型都是三角锥形，但NF3不易与Cu2+形成配离子，其原因是       。
开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向。
（1）Ti(BH4)3是一种储氢材料，可由TiCl4和LiBH4反应制得。
①基态Ti3+的未成对电子数有______个。
②LiBH4由Li+和BH4—构成，BH4—呈正四面体构型。LiBH4中不存在的作用力有______(填标号)。
A．离子键        B．共价键       C．金属键        D．配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为______。
（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料。
①LiH中，离子半径：Li+______H－（填“>”、“=”或“<”）。
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物。M的部分电离能如下表所示：

M是______（填元素符号）。
（3）某种新型储氢材料的理论结构模型如下图所示，图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有______种。

（4）分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料。X一定不是______（填标号）。
A．H2O         B．CH4       C．HF      D．CO(NH2)2
已知：A、B、C、D四种短周期元素，其化合价最高正价数依次为1、4、5、7，已知B原子的核外次外层电子数为2。A、C原子的核外次外层电子数为8。D元素的最高价氧化物对应的水化物是已知含氧酸中酸性最强的酸。试回答下列有关的问题：
（1）写出C元素原子的价电子轨道表达式       ；D元素的价电子排布式        。
（2）已知B元素与氢元素形成的气态化合物在标准状况下的密度为1.161g·L-1，则在该化合物的分子中B原子的杂化方式为          。
（3）已知C、D两种元素形成的化合物通常有CD3、CD5两种。这两种化合物中一种为非极性分子，一种为极性分子，则属于极性分子的化合物的化学式是          。
（4）由B元素形成具有正四面体结构的晶体和由C元素形成具有正四面体结构的晶体相比，熔点较高的晶体是        （填写晶体的名称）。
（5）由A、D两元素形成的化合物组成的晶体中，阴、阳离子都具有或近似具有球型对称结构，它们都可以看作刚性圆球，并彼此“相切”。如下图所示为A、D形成化合物的晶胞结构图以及晶胞的剖面图：
若
a＝5.6×10-8cm，则该晶体的密度为              g·cm-3（精确到小数点后1位）。
原子序数小于36的X、Y、Z、W四种元素，其X是形成化合物种类最多的元素，Y原子基态时最外层电子数是其内层电子数的2倍，Z原子基态时2p原子轨道上有3个未成对的电子，W的原子序数为29。回答下列问题：

1）Y2X2分子中Y原子轨道的杂化类型为      ，1mol Y2X2含有σ键的数目为       。
2）化合物ZX3的沸点比化合物YX4的高，其主要原因是       。
3）元素Y的一种氧化物与元素Z的一种氧化物互为等电子体，元素Z的这种氧化物的分子式是       。
4）元素W的一种氯化物晶体的晶胞结构如图所示，该氯化物的化学式是       ，它可与浓盐酸发生非氧化还原反应，生成配合物HnWCl3，反应的化学方程式为              。
（1）中国古代四大发明之一——黑火药，它的爆炸反应为：
2KNO3＋3C＋SA＋N2↑＋3CO2↑(已配平)
①除S外，上述元素的电负性从大到小依次为                      ；
②在生成物中，含极性共价键的分子的中心原子轨道杂化类型为_______， A的晶体类型为____________。
③已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为________________。
（2）原子序数小于36的元素Q和T，在周期表中既处于同一周期又位于同一族，且原子序数T比Q多2。T的基态原子外围电子(价电子)排布为__________，Q2＋的未成对电子数是____________。
（3）在CrCl3的水溶液中，一定条件下存在组成为[CrCln(H2O)6－n]x＋(n和x均为正整数)的配离子，将其通过氢离子交换树脂(R—H)，可发生离子交换反应：[CrCln(H2O)6－n]x＋＋xR—H―→Rx[CrCln(H2O)6－n]＋xH＋
交换出来的H＋经中和滴定，即可求出x和n，确定配离子的组成。
将含0.0015 mol [CrCln(H2O)6－n]x＋的溶液，与R—H完全交换后，中和生成的H＋需浓度为0.1200 mol·L－1NaOH溶液25.00 mL，可知该配离子的化学式为                                               。
(14分)随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气（主要成分CH4）为原料经合成气（主要成分CO、H2）制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁［Fe(CO)5］等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。
请问答下列问题：
（1）Fe(CO)5中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式　　　　　　　　　
（2）原子数目和电子总数（或价电子总数）相同的微粒互为等电子体，等电子体具有相似的结构特征。与CO分子互为等电子体的分子和离子分别为　　　　和　　　（填化学式），CO分子的结构式可表示成　　　　　　。
（3）Fe(CO)5常温下呈液态，熔点为－20.5℃，沸点为103℃，易溶于非极性溶剂。据此可判断Fe(CO)5晶体为　　　　　　　晶体。
（4）在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有　　　　　　　　　，CH3OH的熔、沸点比CH4的熔、沸点比高，其主要原因是　　　　　　　　　　。
下列说法正确的是（   ）
A．H与D，16O与18O互为同位素；H216O、D216O、H218O、D218O互为同素异形体
B．在SiO2晶体中，1个Si原子和2个O原子形成2个共价键
C．HI的相对分子质量大于HF，所以HI的沸点高于HF
D．由ⅠA族和ⅥA族元素形成的原子个数比为1∶1、电子总数为38的化合物，是含有共价键的离子型化合物

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