（20分）A物质是实验室一种无色有毒的挥发性液体，由X、Y两种短周期元素组成。A在空气中极易着火生成B气体和C气体；A不溶于水，但加热到423K可以和水反应，生成B气体和D气体，D只含两种元素，其中一种是Y。在交流放电的情况下，分解生成E气体、F固体两种物质，E物质和B化学式量几乎相等，含Y元素约72.7%；F是环状单质分子，具有冠状结构，易溶于A，F的式量约是C的4倍。E可在液氮条件下与HBr于77K生成含双键结构的物质G，冷却至室温可得G的环状三聚体H。

6-1  写出A、B、C、D、E、F、G、H的结构简式。

6-2  用X射线衍射法测得F的晶体为正交晶系，晶胞参数a＝1048pm，b＝1292pm，c＝2455pm。已知该物质的密度为2.07g?cm^－3。计算每个晶胞中F分子的数目。

6-3  自发现富勒烯以来，其神奇的结构和性能引起了人们对碳原子团簇广泛和深入的研究。除了碳原子团簇之外，其它元素的原子团簇是否也具有类似碳原子团簇的奇异的特性，这是个十分有趣的研究课题。F物质有很多同分异构体，在实验手段受到各种条件的限制时，理论研究是一种重要的补充。厦门大学化学系对F物质的原子团簇进行了理论计算，发现除了冠状结构外还有多种结构。其中一种X具有2次对称轴，以及两个包含对称轴的对称面，一配位和三配位原子数目相等；另外一种Y是一种椅式结构原子团簇增加2个原子形成，也具有二次对称轴，对称面和对称轴垂直。请画出这两种结构的原子团簇。

6-4  五氟化砷AsF₅（2.93g）和上述物质F（0.37g）用四氮化四硫S₄N₄（0.53g）在液态SO₂溶剂中发生完全的反应，溶剂和挥发性产物被泵抽出后得黄色固体残留物L（3.08g），分析J知其含有：As 28.04%，F 42.70%，N 5.25%，经分析L是离子化合物，阴离子为正八面体结构，阳离子为两种元素组成，结构是直线形。固体L（0.48g）溶于液态二氧化硫，和叠氮化铯Cs^＋N₃^－（0.31g）完全反应，收集应释放出得氮气于66.5kPa、298K为67.1cm³。反应混合物过滤得难溶蓝黑色纤维状固体J（0.16g）。分析J知其含有2种元素，其中含N 30.3%。红外光谱、X射线粉末衍射结果表明抽出SO₂后残留物是六氟砷（V）酸铯。

（1）L的实验式是什么？

（2）提出L的结构式；

（3）写出配平的生成L的方程式；

（4）1mol L发生转化时生成氮气的物质的量；

（5）J的化学式；

（6）写出n mol L生成J的普遍离子方程式。

（12分）A、B、C、D、E、F、G七种前四周期元素，其原子序数依次增大。A的原子中没有成对电子；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图；F是地壳中含量最高的金属元素；G与F同主族。请回答下列问题：

（1）写出F元素基态原子的核外电子排布式              ；

（2）B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序是                （用元素符号表示）；

（3）下列有关上述元素的说法，正确的是           （填序号）；

①CA₃沸点高于BA₄，主要是因为前者相对分子质量较大

②Ni(BD)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂，因此固态Ni(BD)₄属于离子晶体

③C的氢化物的中心原子采取sp²杂化

④F单质的熔点高于E单质，是因为F单质的金属键较强

⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G

（4）CA₃分子的空间构型为            ，1 mol B₂A₄分子中含有         molσ键；

（5）ED是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高，其原因是                                           。

说明：O摄氏度=273K

【解析】原子中没有成对电子只有氢元素，即A是H。基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，说明这三种轨道分别是1s、2s和2p，又因为每种轨道中的电子总数相同，所以B是C。根据氢化物沸点变化趋势如图可判断，氢化物形成的晶体是分子晶体，但D的最高，沸点是100℃，说明氢化物中含有氢键，且D位于第二周期，故D是O。地壳中含量最高的金属元素是Al，即F是Al。G与F同主族，G的原子序数最大，则G是Ga。由于A、B、C、D、E、F、G的原子序数依次增大，所以C是N。

（1）Al的原子序数是13，所以基态原子的核外电子排布式1S²2S²2P⁶3S²3P¹。

（2）电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引了的大小，非金属性越强，电负性越大。C、N、O均属于同一周期元素，原子序数逐渐增大，所以非金属性逐渐增强，即电负性大小顺序为O > N > C

（3）氨气中含有氢键所以其沸点高于甲烷的，①不正确。CCl₄、苯等有机溶剂均属于非极性分子，根据相似相溶原理可判断Ni(CO)₄应为分子晶体，②不正确。氨气分子中的中心原子有4对电子对，其中有1对孤电子对，所以空间构型是三角锥形，采用sp³杂化，③不正确。镁合铝是金属，形成的是金属晶体，金属原子半径越小，金属离子的电荷数越多，金属键越强，所以④正确。比G的原子序数少1的元素是锌，由于锌的核外电子均是全充满，稳定，所以其第一电离能要大于Ga，⑤正确。

（4）在CH₂＝CH₂中含有4个C－H单键和1个碳碳双键，而双键又是又1个σ键和1个键构成的，所以1mol乙烯中含有5molσ键。

（5）氧化镁和氯化钠均属于离子晶体，形成离子晶体的离子键越强，熔点越高。形成离子键的离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，镁离子半径小于钠离子半径氧离子半径小于氯离子半径，所以氧化镁的熔点高于氯化钠的。

（12分）A、B、C、D、E、F、G七种前四周期元素，其原子序数依次增大。A的原子中没有成对电子；B的基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，且每种轨道中的电子总数相同；D及其同主族元素的氢化物沸点变化趋势如图；F是地壳中含量最高的金属元素；G与F同主族。请回答下列问题：

（1）写出F元素基态原子的核外电子排布式               ；

（2）B、C、D三种元素电负性由大到小的顺序是                 （用元素符号表示）；

（3）下列有关上述元素的说法，正确的是            （填序号）；

①CA₃沸点高于BA₄，主要是因为前者相对分子质量较大

②Ni(BD)₄常温下为液态，易溶于CCl₄、苯等有机溶剂，因此固态Ni(BD)₄属于离子晶体

③C的氢化物的中心原子采取sp²杂化

④F单质的熔点高于E单质，是因为F单质的金属键较强

⑤比G的原子序数少1的元素第一电离能高于G

（4）CA₃分子的空间构型为            ，1 mol B₂A₄分子中含有          molσ键；

（5）ED是优良的耐高温材料，其晶体结构与NaCl晶体相似。ED的熔点比NaCl高，其原因是                                            。

说明：O摄氏度=273K

【解析】原子中没有成对电子只有氢元素，即A是H。基态原子中电子占据三种能量不同的原子轨道，说明这三种轨道分别是1s、2s和2p，又因为每种轨道中的电子总数相同，所以B是C。根据氢化物沸点变化趋势如图可判断，氢化物形成的晶体是分子晶体，但D的最高，沸点是100℃，说明氢化物中含有氢键，且D位于第二周期，故D是O。地壳中含量最高的金属元素是Al，即F是Al。G与F同主族，G的原子序数最大，则G是Ga。由于A、B、C、D、E、F、G的原子序数依次增大，所以C是N。

（1）Al的原子序数是13，所以基态原子的核外电子排布式1S²2S²2P⁶3S²3P¹。

（2）电负性是用来描述不同元素的原子对键合电子吸引了的大小，非金属性越强，电负性越大。C、N、O均属于同一周期元素，原子序数逐渐增大，所以非金属性逐渐增强，即电负性大小顺序为O > N > C

（3）氨气中含有氢键所以其沸点高于甲烷的，①不正确。CCl₄、苯等有机溶剂均属于非极性分子，根据相似相溶原理可判断Ni(CO)₄应为分子晶体，②不正确。氨气分子中的中心原子有4对电子对，其中有1对孤电子对，所以空间构型是三角锥形，采用sp³杂化，③不正确。镁合铝是金属，形成的是金属晶体，金属原子半径越小，金属离子的电荷数越多，金属键越强，所以④正确。比G的原子序数少1的元素是锌，由于锌的核外电子均是全充满，稳定，所以其第一电离能要大于Ga，⑤正确。

（4）在CH₂＝CH₂中含有4个C－H单键和1个碳碳双键，而双键又是又1个σ键和1个键构成的，所以1mol乙烯中含有5molσ键。

（5）氧化镁和氯化钠均属于离子晶体，形成离子晶体的离子键越强，熔点越高。形成离子键的离子半径越小，离子所带电荷数越多，离子键越强，镁离子半径小于钠离子半径氧离子半径小于氯离子半径，所以氧化镁的熔点高于氯化钠的。

短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如右图所示，已知在同周期元素的常见简单离子中，W的简单离子半径最小，X、Y、Z、W的单质及其化合物在日常生活中用途极其广泛。

（1）X元素在元素周期表中的位置___? __________。

（2）X、Y、Z元素的氢化物均有两种或两种以上，其中一定条件下，液态YH3与液态H2Z可以发生类似方式电离，则液态YH3中阴离子的电子式为_______________。

（3）超细WY粉末被应用于大规模集成电路领域。其制作原理为W2Z3、Y2、X在高温下反应生成两种化合物，这两种化合物均由两种元素组成，且原子个数比均为1∶1；其反应的化学方程式为????????????????????????????? _。

（4）以W为材料制成的容器在空气中具有自我保护作用，这种容器____（填“能”或“不能”）用来腌制咸菜，原因是_________________________________________。

（5）某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度，其装置如图所示，该电池中电解质为氧化钇－氧化钠，其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动。则负极的反应式___________。

关于该电池的下列说法，正确的是______

A．工作时电极b作正极，Z2- 通过固体介质NASICON由电极b流向电极a

B．工作时电流由电极a通过传感器流向电极b

C．传感器中通过的电流越大，尾气中XZ的含量越高

（6）由元素X与元素Z组成的某种阴离子具有还原性，能被酸性KMnO4氧化，请填写相应的离子，并给予配平：。