Question

本题包括A、B两小题，分别对应于“物质结构与性质”和“实验化学”两个选修模块的内容．请选择其中一题，并在相应的答题区域内作答．若两题都做，则按A题评分．
A．零排放、太阳能、绿色光源等高科技点亮2010上海世博．
（1）世博园区外围设置生态化停车场，有害尾气被纳米光触媒涂料分解为无毒物质，汽车尾气中的下列物质属于由极性键形成的非极性分子的是

 

．
a．CO     b．NO     c．NO₂ d．CO₂
（2）“一轴四馆”中安装了高亮度节能的陶瓷金卤灯，金卤灯中填充物通常包含Na、₈₁Tl、₄₉In、Sc、I等元素的单质或化合物．有关说法正确的是

 

．
a．第ⅢA元素铊和铟，第一电离能Tl小于In
b．元素Sc位于周期表s区
c．钠的熔点低，是因为金属键较弱
d．I₂溶于KI溶液，可产生I₃^-，由价层互斥理论可推知I₃^-呈直线形
（3）世博锗广泛采用了冰蓄冷空调．冰蓄冷空调采用液态化合物乙二酵（HOCH₂CH₂OH）介质，乙二醇沸点高，是由于

 

．
（4）上海城区大规模集中使用“21世纪绿色光源”LED半导体照明，LED晶片采厢砷化镓（GaAs）等材料组成．其中Ga原子在基态时，核外电子排布式为：

 

．GaAs的晶胞结构如右图，晶胞中含砷原子数为

 

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（5）“东方之冠”（中国馆）表面装有7000多块红色铝板，红色铝板为新型氟碳喷涂型材，一种氟碳涂层聚脂（FEP），它的单体为CF₃-CF=CF₂，该分子中碳原子的杂化方式有：

 

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Answer 1

考点：原子结构与元素周期律的关系,制备实验方案的设计

专题：实验题,元素周期律与元素周期表专题

分析：（1）不同元素原子之间形成的共价键属于极性键，不同元素组成的双原子分子一定是极性分子，对于AB_n型分子，若中心A原子化合价等于其最外层电子数，为非极性分子，若不相等，则为极性分子；
（2）a．同主族自上而下，第一电离能降低；
b．元素Sc属于过渡元素，位于周期表d区；
c．金属晶体的熔点取决于金属键强弱；
d．I₃^-离子中心I原子价层电子对数=2+

7+1-1×2

2

=5，价层电子对模型为三角双锥，中心I原子有3对孤电子对，据此判断；
（3）根据分子之间存在氢键分析；
（4）Ga原子核外电子数为31，根据能量最低原理书写基态原子核外电子排布式；GaAs为1：1型结构，根据晶胞中红色球确定晶胞中As原子数目；
（5）根据CF₃-CF=CF₂分子中碳原子所成σ键及孤电子对数确定杂化轨道数目，进而确定杂化方式．

解答： 解：（1）CO、NO都是不同原子组成的双原子分子，含有极性键，属于极性分子，NO₂ 、CO₂中都含有极性键，NO₂ 分子中N元素化合价为+4，不等于最外层电子数，属于极性分子，而CO₂分子中C元素化合价为+4，等于其最外层电子数，故二氧化碳为非极性分子，
故答案为：d；
（2）a．同主族自上而下，第一电离能降低，故第一电离能Tl小于In，故a正确；
b．元素Sc属于过渡元素，位于周期表d区，故b错误；
c．金属晶体的熔点取决于金属键强弱，金属键越弱，熔点越低，故c正确；
d．I₃^-离子中心I原子价层电子对数=2+

7+1-1×2

2

=5，价层电子对模型为三角双锥，中心I原子有3对孤电子对，故I₃^-离子为直线型结构，故d正确，
故答案为：acd；
（3）由于乙二醇分子间存在氢键，故其沸点较高，故答案为：乙二醇分子间存在氢键；
（4）Ga原子核外电子数为31，根据能量最低原理，其基态原子核外电子排布式为：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹；
GaAs为1：1型结构，根据晶胞中红色球可知晶胞中As原子数目为4，
故答案为：[Ar]3d¹⁰4s²4p¹；4；
（5）CF₃-CF=CF₂分子中-CF₃中碳原子成4个σ键、没有孤电子对，采取sp³杂化，形成C=C双键的C原子成4个σ键、没有孤电子对，采取sp²杂化，
故答案为：sp²、sp³．

点评：本题考查物质结构与性质，涉及化学键、分子结构与性质、核外电子排布、杂化轨道、价层电子对互斥理论、元素周期律、金属晶体性质、晶胞结构等，题目比较综合，侧重对主干知识的考查，需要学生全面掌握基础知识，难度中等．