题目内容
17．A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大． A、B、C、D位于同一周期．已知A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同．C与E同主族，且C的单质为空气中的主要成份．X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子．回答下列问题：（1）C、D、E中第一电离能最大的是F（填元素符号），X的价电子排布式为3d64s2
（2）A、C两元素组成的非极性分子的中心原子的杂化轨道类型为sp，该分子的空间构型为直线形
（3）用化学方程式表示C、D两种元素的电负性大小：2F2+2H2O═4HF+O2，写出含有其中电负性较小元素的原子，且形成的分子的空间构型是“V”形的物质的化学式（单质和化合物各写一种）：O3、H2O
（4）A的一种单质相对分子质量为720，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环（如图1）．则1molA的这种单质中π键的数目为30NA．
（5）X元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式．则这种堆积模型的配位数为8，
如果X的原子半径为a cm，阿伏加德常数的值为NA，则计算此单质的密度表达式为$\frac{\frac{56}{{N}_{A}}×2}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$ g/cm3（不必化简）．
分析 A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大，A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故A为C元素，A、B、C、D位于同一周期，且C的单质为空气中的主要成份，则B为N元素，C为O元素，D为F元素；C与E同主族，则E为S元素；X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子，则X为Fe．
（1）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大起始，但第ⅡA和ⅤA族第一电离能高于同周期相邻元素的，同主族自上而下第一电离能减小；Fe原子核外电子数为26，根据能量最低原理书写价电子排布式；
（2）A、C两元素组成的非极性分子为CO2；
（3）电负性越大，单质越活泼，可以利用单质之间相互置换反应说明电负性大小；O元素的电负性较小，含有氧元素的单质、化合物为V形结构，中心原子原子数目为2，价层电子对数可以为3或4；
（4）A的一种单质相对分子质量为720，则该分子为C60，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环，每个碳原子形成一个碳碳双键和两个碳碳单键，均为两个碳共用，所以每个碳实际占有的碳碳双键数为0.5，而每个双键中有一个π键；
（5）Fe元素对应的单质在采用图2所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方堆积，配位数为8；
根据均摊法计算晶胞中Fe原子数目，用阿伏伽德罗常数表示出晶胞质量，体对角线上3个原子相切，Fe的原子半径为 a cm，则立方体的边长为 $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm，再根据ρ=$\frac{m}{V}$计算晶胞密度．
解答 解：A、B、C、D、E是元素周期表中五种短周期元素，原子序数依次增大，A原子核外有3个能级，且每个能级上的容纳的电子数目相同，原子核外电子排布式为1s22s22p2，故A为C元素，A、B、C、D位于同一周期，且C的单质为空气中的主要成份，则B为N元素，C为O元素，D为F元素；C与E同主族，则E为S元素；X元素的原子核外有26个运动状态完全不相同的电子，则X为Fe．
（1）同周期随原子序数增大，元素第一电离能呈增大起始，但第ⅡA和ⅤA族第一电离能高于同周期相邻元素的，同主族自上而下第一电离能减小，所以O、F、S中第一电离能最大的是F，Fe的价电子排布式为 3d64s2，
故答案为：F；3d64s2；
（2）A、C两元素组成的非极性分子为CO2，为直线形结构，C原子采取sp杂化方式，
故答案为：sp；直线形；
（3）电负性越大，单质越活泼，反应：2F2+2H2O═4HF+O2，说明F元素电负性大于O元素，含有氧元素的单质中O3为V形结构，含有氧元素化合中H2O等为V形结构，
故答案为：2F2+2H2O═4HF+O2；O3；H2O；
（4）A的一种单质相对分子质量为720，则该分子为C60，分子构型为一个32面体，其中有12个五元环，20个六元环，每个碳原子形成一个碳碳双键和两个碳碳单键，均为两个碳共用，所以每个碳实际占有的碳碳双键数为0.5，而每个双键中有一个π键，所以C60中π键的数目为60×0.5NA=30NA，
故答案为：30NA；
（5）Fe元素对应的单质在形成晶体时，采用如图2所示的堆积方式，则这种堆积模型为体心立方堆积，这种堆积模型的配位数为8，
晶胞中Fe原子数目为8×$\frac{1}{2}$+1=2，晶胞质量为2×$\frac{56}{{N}_{A}}$g，体对角线上3个原子相切，Fe的原子半径为 a cm，则立方体的边长为 $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm，晶胞的体积为（ $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm）3，所以铁单质的密度为 2×$\frac{56}{{N}_{A}}$g÷（ $\frac{4a}{\sqrt{3}}$ cm）3=$\frac{\frac{56}{{N}_{A}}×2}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$g/cm3，
故答案为：8；$\frac{\frac{56}{{N}_{A}}×2}{（\frac{4a}{\sqrt{3}}）^{3}}$．
点评 本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、电离能、电负性、杂化方式与空间构型、晶胞结构及计算等，（4）中关键是利用8电子稳定结构判断每个碳原子所成化学键，（5）中关键是确定晶胞边长与原子半径关系，熟记中学常见晶胞结构．
阅读快车系列答案
| A． | 该化合物既可以催化加氢，又可以在光照下与Cl2发生取代反应 | |
| B． | 该化合物既可以与溴水反应，又可以使酸性KMnO4溶液褪色 | |
| C． | 该化合物既可以与FeCl3溶液发生显色反应，又可以与NaHCO3溶液反应放出CO2 | |
| D． | 1 mol该化合物最多可以与3mol NaOH反应 |
| A． | SO2和SO32-的中心原子均为sp3杂化 | |
| B． | ClO3-的空间构型为三角锥形 | |
| C． | 分子晶体的堆积均采取分子密堆积 | |
| D． | CS2为V形的极性分子 |
碳、氮、氟、硅、钛等元素的化合物广泛应用于生产生活，回答下列问题：| A． | MgCl2 | B． | Na2O2 | C． | H2O | D． | N2 |
第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物．（1）下列叙述正确的是AD．（填字母）
A．HCHO与水分子间能形成氢键
B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用sp2杂化
C．苯分子中含有 6个σ键和1个大π键，苯是非极性分子
D．CO2晶体的熔点、沸点都比二氧化硅晶体的低
（2）Mn和Fe的部分电离能数据如下表：
| 元素 | Mn | Fe | |
| 电离能/kJ•mol-1 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
（3）铁原子核外有26种运动状态不同的电子．
（4）根据元素原子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于d区．
（5）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为TiO2．
（6）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-离子，可在X的催化下，先用NaClO将CN-氧化成CNO-，再在酸性条件下CNO-继续被 NaClO氧化成N2和CO2．
①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O
②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为CO2或N2O或SCN-（写出一种即可）．
③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，试写出氰酸的结构式N≡C-O-H．
乙、丙、丁简单离子的核外电子排布相同，这三种元素按6：3：1的原子个数比可形成一种离子晶体W；丙与戊可形成常见离子晶体X，甲与己可形成常见离子晶体Y，且X和Y电子数相同．
；
| A． | M点和N点对应的溶液均呈中性 | |
| B． | T1℃时，P点对应溶液中，水电离出来的c（H+）可能为10-4mol•K-1或10-10mol•L-1 | |
| C． | T2℃时，pH=11的NaOH溶液与pH=1的稀H2SO4等体积混合，所得溶液的pH=6 | |
| D． | 向某溶液中加入酸或碱，均可以使该溶液从M点转化为N点 |
