题目内容
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，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 ，第一电离能最小的元素是 （填元素符号）．
（2）C所在主族的前四种元素分别与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，该晶胞的空间利用率为 ，若此晶胞中的棱长为356.6pm，则此晶胞的密度为 g?cm-3（保留两位有效数字）．（
=1.72）
（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为 ，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）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是 ．请写出上述过程的离子方程式： ．
（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所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是
（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
| 3 |
（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为
①极性键 ②非极性键 ③配位键 ④金属键
（5）向D的硫酸盐溶液中滴加过量氨水，观察到的现象是
考点：晶胞的计算,原子核外电子排布,位置结构性质的相互关系应用
专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构
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，则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；金属性越强，第一电离能越小；
（2）HF分子间存在氢键，沸点最高，其它卤化氢随着相对分子质量递增，其沸点升高；
（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；
计算晶胞中碳原子总体积与晶胞的体积，充分利用晶胞中每个C原子与周围4个C原子形成正四面体结构，确定晶胞棱长与C原子半径关系；
根据均摊法计算晶胞中C原子数目，进而计算晶胞质量，再根据晶胞密度=
计算；
（4）晶体Cu为面心立方最密堆积，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；
（5）硫酸铜溶液中加入氨水会产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到四氨合铜络离子，溶液为深蓝色的透明溶液．
（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；金属性越强，第一电离能越小；
（2）HF分子间存在氢键，沸点最高，其它卤化氢随着相对分子质量递增，其沸点升高；
（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；
计算晶胞中碳原子总体积与晶胞的体积，充分利用晶胞中每个C原子与周围4个C原子形成正四面体结构，确定晶胞棱长与C原子半径关系；
根据均摊法计算晶胞中C原子数目，进而计算晶胞质量，再根据晶胞密度=
| 质量 |
| 体积 |
（4）晶体Cu为面心立方最密堆积，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；
（5）硫酸铜溶液中加入氨水会产生氢氧化铜蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到四氨合铜络离子，溶液为深蓝色的透明溶液．
解答：
解：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，则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，其基态原子的价电子排布图为
；四元素中Cu的金属性越强，故Cu的第一电离能越小，
故答案为：；Cu；
（2）HF分子之间形成氢键使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，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，
故答案为：HF＞HI＞HBr＞HCl；HF分子之间形成氢键使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大；
（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；
晶胞中每个C原子与周围4个C原子形成正四面体结构，如图所示：
令碳原子半径为r，则FA长=2r，根据体积关系可知，AO长=4OF长，故FA长=3OF长，故AO长=2r+
×2r=
r，设BC长为a，BO长=
×（
×a）=
a，则OA长=
=
a，故
a=
r，故a=
r，
则晶胞棱长=
×（2×
r）=
r，则晶胞体积=（
r）3，晶胞中C原子数目=4+6×
+8×
=8，则晶胞中碳原子总体积=8×
πr3，故晶胞空间利用率=（8×
πr3）÷（
r）3=34%；
一个晶胞中含碳原子数为8×
+6×
+4=8，晶胞质量=8×
g，晶胞中的棱长为356.6pm，则晶胞体积=（8×
g）÷（356.6×10-10cm）3≈3.5 g?cm-3，
故答案为：sp2；34%；3.5；
（4）晶体Cu为面心立方最密堆积，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，
故答案为：面心立方最密堆积；①②③；
（5）硫酸铜溶液中加入氨水会产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，有关反应的离子方程式为Cu2++2NH3?H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3═[Cu（NH3）4]2++2OH-，
故答案为：首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；Cu2++2NH3?H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3═[Cu（NH3）4]2++2OH-．
（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，其基态原子的价电子排布图为
；四元素中Cu的金属性越强，故Cu的第一电离能越小，故答案为：
；Cu；（2）HF分子之间形成氢键使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，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，
故答案为：HF＞HI＞HBr＞HCl；HF分子之间形成氢键使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大；
（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；
晶胞中每个C原子与周围4个C原子形成正四面体结构，如图所示：
令碳原子半径为r，则FA长=2r，根据体积关系可知，AO长=4OF长，故FA长=3OF长，故AO长=2r+
| 1 |
| 3 |
| 8 |
| 3 |
| 2 |
| 3 |
| ||
| 2 |
| ||
| 3 |
a2-(
|
| ||
| 3 |
| ||
| 3 |
| 8 |
| 3 |
4
| ||
| 3 |
则晶胞棱长=
| ||
| 2 |
4
| ||
| 3 |
8
| ||
| 3 |
8
| ||
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 8 |
| 4 |
| 3 |
| 4 |
| 3 |
8
| ||
| 3 |
一个晶胞中含碳原子数为8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 2 |
| 12 |
| 6.02×1023 |
| 12 |
| 6.02×1023 |
故答案为：sp2；34%；3.5；
（4）晶体Cu为面心立方最密堆积，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，
故答案为：面心立方最密堆积；①②③；
（5）硫酸铜溶液中加入氨水会产生蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液，有关反应的离子方程式为Cu2++2NH3?H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3═[Cu（NH3）4]2++2OH-，
故答案为：首先形成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色的透明溶液；Cu2++2NH3?H2O═Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3═[Cu（NH3）4]2++2OH-．
点评：本题是对物质结构的考查，题目综合性较大，涉及元素推断、核外电子排布、晶体结构与化学键、化学用语等，是对学生综合能力的考查，（3）中晶胞空间利用率计算是难点、易错点，需要学生具备一定的空间想象与数学计算能力，学习中注重相关基础的积累，难度较大．
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| B、D-＞B-＞A-＞C- |
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