题目内容

15．已知A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次递增．B原子的P轨道半充满，形成氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的．D原子得到一个电子后3P轨道全充满．A+比D原子形成的离子少一个电子层．C与A形成A2C型离子化合物．E的原子序数为31，F与B属同一主族，E与F形成的化合物常用于制造半导体．根据以上信息，回答下列问题：
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为Na＜S＜P＜Cl（用元素符号表示）．
（2）化合物BD3的分子空间构型是三角锥形．
（3）上海世博会场馆，大量的照明材料或屏幕都使用了发光二极管（LED），其材料是E与F形成的化合物甲（属于第三代半导体），用它制造的灯泡寿命是普通灯泡的100倍，而耗能只有其10%．化合物甲的晶胞结构如图（白球代表F，黑球代表E）．试回答：
①该晶胞中所包含的F原子（白色球）个数为4．
②与同一个E原子相连的F原子构成的空间构型为正四面体．
③下列说法正确的是BCD．
A．该晶胞结构与NaCl相同   B．半导体EB与EF互为等电子体
C．电负性：F＞E             D．EF晶体中含有配位键
④（CH3）3E中E原子的杂化方式为sp2．
⑤该晶体中紧邻的F原子之间与紧邻的F、E两原子之间距离的比值为$\frac{2\sqrt{6}}{3}$（写出计算过程）

分析 A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次递增；
D原子得到一个电子后3p轨道全充满，则D为Cl元素；
A+比D原子形成的离子少一个电子层，则A是Na元素；
B原子的p轨道半充满，形成氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，则B是P元素；
C与A形成A2C型离子化合物，C原子序数大于B而小于D，则C是S元素；
E的原子序数为31，则E是Ga元素；
F与B属同一主族，E与F形成的化合物常用于制造半导体，则F是As元素，再结合题目分析解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F都是元素周期表中前四周期的元素，它们的核电荷数依次递增；
D原子得到一个电子后3p轨道全充满，则D为Cl元素；
A+比D原子形成的离子少一个电子层，则A是Na元素；
B原子的p轨道半充满，形成氢化物的沸点是同主族元素的氢化物中最低的，则B是P元素；
C与A形成A2C型离子化合物，C原子序数大于B而小于D，则C是S元素；
E的原子序数为31，则E是Ga元素；
F与B属同一主族，E与F形成的化合物常用于制造半导体，则F是As元素；
（1）同一周期元素，元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这几种元素第一电离能从小到大顺序是Na＜S＜P＜Cl，故答案为：Na＜S＜P＜Cl； 
（2）化合物PCl3的分子中，P原子价层电子对个数为4且含有一个孤电子对，所以其空间构型是三角锥形结构，故答案为：三角锥形；
（3）①该晶胞中，F原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，故答案为：4；
②如图所示与同一个E原子相连的F原子构成的空间构型为正四面体，故答案为：正四面体；
③该晶胞中E是Ga、F是As原子，As原子个数是4、Ga原子个数=4，所以其化学式为GaAs，
A．氯化钠晶体中Na离子配位数是6，该晶胞中Ga原子配位数是4，所以该晶胞结构与NaCl不同，故错误； 
B．电负性：As＞Ga，故正确；
C．该晶体中As含有孤电子对、Ga含有空轨道，所以含有配位键，故正确； 
D．等电子体原子个数相等且价电子数相等，所以半导体GaP与GaAs互为等电子体，故正确；
故选BCD；
④（CH3）3Ga中Ga原子价层电子对个数是3且不含孤电子对，所以Ga的杂化方式为sp2，故答案为：sp2；
⑤根据晶胞结构可知，以E原子为中心，4个F原子构成正四面体，设晶胞参数为a，则紧邻的As原子核间距为2倍As原子半径，即$\frac{\sqrt{2}}{2}$a，而紧邻As、Ga间距离想象为一个正方体内接正四面体，经过简单计算可知正四面体体心为正方体体心，位于正方体体对角线中点处，把上述晶胞拆成8个等大的小立方体，可以发现其中4个的体心位置有Ga原子填充，小立方体的棱长为0.5a，则其体对角线长是$\frac{\sqrt{3}}{2}$a，可得As、Ga间距为$\frac{\sqrt{3}}{4}$a，综上所诉，该晶体中紧邻的F原子之间与紧邻的F、E两原子之间距离的比值为$\frac{2\sqrt{6}}{3}$，
故答案为：$\frac{2\sqrt{6}}{3}$．

点评 该题是高考中的常见题型和考点，属于中等难度试题的考查，试题综合性强，侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生的逻辑推理能力、自学能力和知识的迁移能力，难点是晶胞计算，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
5．元素相互化合时，原子间通过电子得失或共用电子对，以达到稳定的电子层结构．下列各物质中所有原子没有同时都满足最外层为8电子结构的是（　　）
A．N2B．CO2C．CH4D．NaCl
6．你认为下列行为不符合“善待地球-珍惜资源、持续发展”这一主题的是（　　）
A．开发太阳能等新能源，减少使用煤、石油等化石燃料
B．推广使用乙醇汽油，尽量减少污染
C．研究采煤、采油新技术，尽量提高产量以满足工业生产的快速发展
D．实现资源的“3R”利用，即减少资源消耗、增加资源的重复使用及资源的循环再生
3．下表是元素周期表的一部分，其中每个数字序号代表一种短周期元素．

请按要求回答下列问题：
（1）写出②的元素名称碳；④的单质与水反应的化学方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
（2）将④、⑤和⑥三种元素相比较，金属性最强的是Na（填元素符号）；
（3）元素③的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HNO3；
（4）元素③和元素⑥的氢化物均极易溶于水，用两根玻璃棒分别蘸取它们的浓溶液，相互接近时，可看到大量的白烟，写出产生该现象的化学方程式NH3+HCl=NH4Cl．
（5）④与⑥两元素组成的化合物的电子式：
（6）⑤的氧化物的水化物与④的氧化物的水化物能反应  （填“能”或“不能”）
10．1，5-戊二醛（简称GA）是一种重要的饱和直链二元醛，2%的GA溶液对禽流感、口蹄疫等疾病有良好的防治作用．下列说法正确的是（　　）
A．戊二醛的分子式为C5H8O2，符合此分子式的二元醛有5种
B．1 mol戊二醛与足量的银氨溶液反应，最多可得 2 mol银
C．戊二醛不能使酸性高锰酸钾溶液褪色
D．戊二醛经催化氧化可以得到4种戊二酸
20．下列反应中，属于吸热反应的是（　　）
A．钠与水反应B．铝与稀盐酸反应
C．Ba（OH）2•8H2O与NH4Cl反应D．甲烷与O2的燃烧反应
7．据研究，若把太阳光变成激光用于分解海水制氢，反应可表示为：2H2O$\frac{\underline{\;TiO_{2}\;}}{激光}$H2↑+O2↑．有下列几种说法：①水分解反应是放热反应；②氢气是可再生能源；③使用氢气作燃料有助于控制温室效应；④若用生成的氢气与空气中多余的二氧化碳反应生成甲醇储存起来，可改善生存条件．其中叙述正确的是（　　）
A．①②B．③④C．②③④D．①②③④
4．分子式为C5H12O的醇A，它含有-CH2OH结构的同分异构体有（　　）
A．2种B．3种C．4种D．5种
5．下列关于能层与能级的说法中正确的是（　　）
A．原子核外每一个能层最多可容纳的电子数为n2
B．任一能层的能级总是从s能级开始，而且能级数等于该能层序数
C．同是s能级，在不同的能层中所能容纳的最多电子数是不相同的
D．1个原子轨道里最多只能容纳2个电子，且自旋方向相同

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网