题目内容
现有 aA、bB、CC、dD、eE、gG六种短周期非金属元素，a+b=c，a+c=d，a+d=e，d+e=g，C、E、G的单质圴有在中学常见的两种或多种同素异形体．请回答下列问题：I．（1）G基态原子的核外电子排布式为
（2）C、D、E元素的第一电离能由大到了小的关系是
（3）请比较C2A4、D2A4、G2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序为
Ⅱ．BG是一种耐磨材料，其结构与金刚石相似，右图为其晶体结构单元．它可由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成（1）指出B的三溴化物中B的杂化方式为
（2）写出合成BG的化学方程式为
（3）已知晶体中B与G原子的最近距离为apm，则该晶体的密度的表达式为
考点：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
分析：Ⅰ．短周期元素为1-18号元素，B、C、E、G的单质均有多种同素异形体，所以它们为硼、碳、氧、硅、硫、磷中的一种，aA、bB、cC、dD、eE、gG六种短周期元素，它们的原子序数有如下关系a+b=c，a+c=d，a+d=e，d+e=g，因各关系式中都有a，且与其它元素和小于18，所以若a=1，则b=5，所以A为氢元素，B为硼元素，符合题意；所以A为1号氢元素，B为5号硼元素，a+c=d，C的单质均有多种同素异形体可能为碳，若为碳，则d为氮元素，E为8号氧元素，符合题意；d+e=g，G为15号磷元素；所以六种短周期元素分别为A为1号氢元素，B为5号硼元素，C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，G为15号磷元素，
（1）G为P元素，为15号元素，核外电子总数为15，根据构造原理写出其基态电子排布式；
（2）C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA族和第IIIA族反常，故第一电离能N＞O＞C；
（3）C2A4、D2A4、G2A4三种化合物分别为C2H4、N2H4、P2H4，分子间有氢键沸点高，没有氢键的分子量越大沸点越高；
Ⅱ．（1）根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型和中心原子杂化方式；
（2）根据BG是由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成解答；
（3）根据密度公式ρ=
计算，该晶体中分子个数4．
（1）G为P元素，为15号元素，核外电子总数为15，根据构造原理写出其基态电子排布式；
（2）C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA族和第IIIA族反常，故第一电离能N＞O＞C；
（3）C2A4、D2A4、G2A4三种化合物分别为C2H4、N2H4、P2H4，分子间有氢键沸点高，没有氢键的分子量越大沸点越高；
Ⅱ．（1）根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型和中心原子杂化方式；
（2）根据BG是由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成解答；
（3）根据密度公式ρ=
| m |
| V |
解答：
解：Ⅰ．短周期元素为1-18号元素，B、C、E、G的单质均有多种同素异形体，所以它们为硼、碳、氧、硅、硫、磷中的一种，aA、bB、cC、dD、eE、gG六种短周期元素，它们的原子序数有如下关系a+b=c，a+c=d，a+d=e，d+e=g，因各关系式中都有a，且与其它元素和小于18，所以若a=1，则b=5，所以A为氢元素，B为硼元素，符合题意；所以A为1号氢元素，B为5号硼元素，a+c=d，C的单质均有多种同素异形体可能为碳，若为碳，则d为氮元素，E为8号氧元素，符合题意；d+e=g，G为15号磷元素，
（1）G为P元素，其原子序数为15，核外电子总数为15，P的基态原子电子排布式为：[Ne]3s23p3或1s22s22p63s23p3，
故答案为：[Ne]3s23p3或1s22s22p63s23p3；
（2）同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，ⅤA族np能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，所以C、D、E元素的第一电离能由大到小的关系为：N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（3）C2A4、D2A4、G2A4三种化合物分别为C2H4、N2H4、P2H4，N2H4分子间有氢键沸点高，P2H4分子量大于C2H4，所以三者沸点由高到低的顺序为：N2H4＞P2H4＞C2H4，
故答案为：N2H4＞P2H4＞C2H4；
Ⅱ．（1）B的三溴化物为BBr3，该分子中B原子含有3个σ键不含孤电子对，所以采取sp2杂化，G的三溴化物为PBr3，PBr3中心原子P原子价层电子对为：3+1=4，VSEPR模型为四面体，由于含有1对孤电子对，故为三角锥形，
故答案为：sp2；三角锥；
（2）BG是由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，所以反应物为BBr3、PBr3、H2，产物为BP、HBr，反应的化学方程式为：BBr3+PBr3+3H2
BP+6HBr，
故答案为：BBr3+PBr3+3H2
BP+6HBr；
（3）每个顶点上的BG分子被8个晶胞共用，每个面心上的BG分子被两个晶胞共用，所以该晶胞中BG分子个数8×
+6×
=4，一个立方磷化硼晶胞中含有4个G原子和4个B原子，B与G原子的最近距离为apm，所以
=4r，V=NA×（
）3，则密度为：ρ=
=
，
故答案为：
．
（1）G为P元素，其原子序数为15，核外电子总数为15，P的基态原子电子排布式为：[Ne]3s23p3或1s22s22p63s23p3，
故答案为：[Ne]3s23p3或1s22s22p63s23p3；
（2）同周期自左而右元素的第一电离能呈增大趋势，但ⅡA族最外层为ns能级容纳2个电子，为全满确定状态，能量较低，第一电离能高于同周期相邻元素，ⅤA族np能级容纳3的电子，为半满稳定状态，能量较低，第一电离能也高于同周期相邻元素，C为6号碳元素，D为7号氮元素，E为8号氧元素，所以C、D、E元素的第一电离能由大到小的关系为：N＞O＞C，
故答案为：N＞O＞C；
（3）C2A4、D2A4、G2A4三种化合物分别为C2H4、N2H4、P2H4，N2H4分子间有氢键沸点高，P2H4分子量大于C2H4，所以三者沸点由高到低的顺序为：N2H4＞P2H4＞C2H4，
故答案为：N2H4＞P2H4＞C2H4；
Ⅱ．（1）B的三溴化物为BBr3，该分子中B原子含有3个σ键不含孤电子对，所以采取sp2杂化，G的三溴化物为PBr3，PBr3中心原子P原子价层电子对为：3+1=4，VSEPR模型为四面体，由于含有1对孤电子对，故为三角锥形，
故答案为：sp2；三角锥；
（2）BG是由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，所以反应物为BBr3、PBr3、H2，产物为BP、HBr，反应的化学方程式为：BBr3+PBr3+3H2
| ||
故答案为：BBr3+PBr3+3H2
| ||
（3）每个顶点上的BG分子被8个晶胞共用，每个面心上的BG分子被两个晶胞共用，所以该晶胞中BG分子个数8×
| 1 |
| 8 |
| 1 |
| 6 |
| a |
| 4 | ||
|
| m |
| V |
| 4×42 | ||||
NA×(
|
故答案为：
| 4×42 | ||||
NA×(
|
点评：本题考查晶胞计算、原子结构与性质，题目难度较大，试题涉及了第一电离能大小比较、沸点高低大小比较、分子空间构型、晶胞密度的计算等知识，注意晶胞密度的计算利用均摊法、注意理解价层电子对理论与杂化轨道理论判断分子构型．
练习册系列答案
期末1卷素质教育评估卷系列答案
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| ||
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| ||
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| ||
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