Question

1．A、B、C、D、E、F六种元素，A、B、C属于第四周期元素且单质均为固体，原子处于基态时A、B原子核外电子均成对，且核电荷数A＞B；C与A在周期表属于同一区的元素，如图是金属B和C所形成的某种合金的晶胞结构示意图；D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一至第四电离能（kJ/mol）分别为：578、1817、2745、ll575；E与F能形成原子数目比为1：3、熔点为190℃的化合物Q
（1）写出A的基态核外电子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；用最简式表示B、C形成合金的组成CaCu₅（用B、C元素符号表示）．该合金的密度为 a g/cm³，其晶胞的边长为$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm．
（2）含有D、碳、硫三种元素的负一价离子中，所有原子均满足最外层8电子结构，一个电子是由硫原子所得，则其电子式为．
（3）实验测得气态无水Q在1．Ol×10⁵ Pa、t₁℃的密度为5．OO g•L^-1、气体摩尔体积为53.4L•mol^-，则此时Q的组成为（写化学式）Al₂Cl₆，
（4）实验证明：KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，则MgO 晶体中Mg²⁺的配位数是6，KCl、MgO、CaO 的熔点由高到低为MgO＞CaO＞KCl．
（5）紫外光的光子所具有的能量约为399kJ•mol^-1．根据表有关蛋白质分子中重要化学键的信息，说明人体长时间照射紫外光后皮肤易受伤害的原因紫外光具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C-C、C-N和C-S的键能都大，紫外光的能量足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子．

共价键	C-C	C-N	C-S
键能/kJ•mol-1	347	305	259

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六种元素，D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则D原子处于第二周期，外围电子排布为2s²2p³，故D为氮元素；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一电离能至第四电离能（kJ/mol）分别为：578，1817、2745、11575，E的最高价为+3，故E为铝元素；E与F能形成原子数目比为1：3，熔点为190℃的化合物，F为-1价，故F为氯元素，化合物Q熔点低，化合物Q是分子晶体；A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时，A、B原子核外电子均成对，A、B原子外围电子排布为4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核电荷数A＞B，故B为钙元素，A为锌元素；C与A在周期表属于同一区的元素，属于ds区，故C为铜元素．

解答 解：A、B、C、D、E、F六种元素，D、E、F均位于p区，D原子在基态时p轨道半充满且电负性是同族元素中最大的，则D原子处于第二周期，外围电子排布为2s²2p³，故D为氮元素；E、F的原子均有三个能层，E原子的第一电离能至第四电离能（kJ/mol）分别为：578，1817、2745、11575，E的最高价为+3，故E为铝元素；E与F能形成原子数目比为1：3，熔点为190℃的化合物，F为-1价，故F为氯元素，化合物Q熔点低，化合物Q是分子晶体；A、B、C属于第四周期且单质均为固体原子处于基态时，A、B原子核外电子均成对，A、B原子外围电子排布为4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核电荷数A＞B，故B为钙元素，A为锌元素；C与A在周期表属于同一区的元素，属于ds区，故C为铜元素．
故A为锌元素、B为钙元素、C为铜元素、D为氮元素、E为铝元素、F为氯元素．
（1）A为锌元素，A的基态核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；由晶胞结构可知，晶胞中Ca原子数目为8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子数目为1+8×$\frac{1}{2}$=5，B、C合金的组成为CaCu₅；CaCu₅的摩尔质量为360g/mol，设该晶胞的边长为x，根据密度公式：ρV=m，aN_Ax³=360，x=$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm；
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；CaCu₅；$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm；
（3）D为氮元素，碳、硫三种元素的负一价离子中，所有原子均满足最外层8电子结构，氮原子形成三键，碳原子形成4条共价键，硫原子形成2条共价键，其中一个电子是由硫原子所得，电子式为：，
故答案为：；
（4）实验测得气态无水Q在1.01ⅹ10⁵Pa，t₁℃的密度为5.00g/L，气体摩尔体积为53.4L/mol，该化合物的摩尔质量为5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化学式为（AlCl₃）_n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化学式为Al₂Cl₆．
故答案为：Al₂Cl₆；
（5）KCl、MgO、CaO、TiN这4种晶体的结构与NaCl晶体结构相似，TiN中离子都带3个单位电荷，MgO、CaO中离子都带2个单位电荷，KCl中离子都带1个单位电荷，离子半径Cl^-＜O^2-＜N^3-，Mg²⁺＜Ca²⁺＜K⁺，高价化合物的晶格能远大于低价离子化合物的晶格，晶格能TiN＞MgO＞CaO＞KCl，故熔点TiN＞MgO＞CaO＞KCl；
在MgO晶胞中Mg²⁺周围有六个O^2-，O^2-周围有六个Mg²⁺，MgO 晶体中Mg²⁺的配位数是6，
故答案为：6；MgO＞CaO＞KCl；
（6）波长为300nm的紫外光的光子所具有的能量约为399kJ/mol，比蛋白质分子中C-C、C-N和C-S的键能都大，所以波长为300nm的紫外光的光子能破坏蛋白质分子中的化学键，从而破坏蛋白质分子．
故答案为：紫外光具有的能量比蛋白质分子中重要的化学键C-C、C-N和C-S的键能都大，紫外光的能量足以使这些化学键断裂，从而破坏蛋白质分子．

点评 本题考查核外电子排布规律、原子结构与物质关系、晶体结构与化学键等，题目难度中等，根据核外电子排布推断元素是关键，是对知识的综合考查．