题目内容
18．
现有六种元素，其中B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大．请根据下列相关信息，回答问题| B元素原子的核外p电子数比s电子数少1 |
| C原子的第一至第四电离能分别是： I1=738kJ/mol I2=1451kJ/mol I3=7733kJ/mol I4=10540kJ/mol |
| D原子核外所有p轨道全满或半满 |
| E元素的主族序数与周期数的差为4 |
| F 是前四周期原子电子轨道表示式中单电子数最多的元素 |
| G在周期表的第十一列 |
（2）C和与其左右相邻元素原子的第一电离能由大到小的顺序是Mg＞Al＞Na．
（3）①DE3中心原子的杂化方式为sp3杂化，该分子中的键角比离子DE4+中的键角小的原因是孤电子对与成键电子对的排斥作用力大于成键电子对之间的排斥作用力
②将E的单质通入到黄血盐{K4[Fe（CN）6]}溶液中，可得到赤血盐{K3[Fe（CN）6]}．该反应的离子方程式为[Fe（CN）6]4-+Cl2=2[Fe（CN）6]3-+2Cl-
③已知含E的一种化合物与过氧化氢发生如下反应（已配平）：H2O2+
→
+HE （请写出横线上物质的结构式）（4）F位于d区，价电子排布式为3d54s1．
（5）G单质晶体中原子的堆积方式为面心立方最密堆积（如图），则晶胞中每个原子的配位数为12．假设晶胞边长为a，原子半径为r，列式表示该晶胞的空间利用率为$\frac{\sqrt{2}π}{6}$．
分析 B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，为1s22s22p3，故B为N元素；
由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能剧增，故C表现+2价，处于ⅡA族，原子序数大于N元素，故C为Mg元素；
D处于第三周期，D原子核外所有p轨道全满或半满，最外层排布为3s23p3，故D为P元素；
E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，E处于第ⅦA族，故E为Cl元素；
F 是前四周期原子电子轨道表示式中单电子数最多的元素，即含有的未成对电子数最多，其外围电子排布为3d54s1，为Cr元素；
G在周期表的第11列，则E位于第四周期第IB族，为Cu元素，据此答题．
解答 解：B、C、D、E为短周期主族元素，F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，
B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，B有2个电子层，为1s22s22p3，故B为N元素；
由C原子的第一至第四电离能数据可知，第三电离能剧增，故C表现+2价，处于ⅡA族，原子序数大于N元素，故C为Mg元素；
D处于第三周期，D原子核外所有p轨道全满或半满，最外层排布为3s23p3，故D为P元素；
E处于第三周期，E元素的主族序数与周期数的差为4，E处于第ⅦA族，故E为Cl元素；
F 是前四周期原子电子轨道表示式中单电子数最多的元素，即含有的未成对电子数最多，其外围电子排布为3d54s1，为Cr元素；
G在周期表的第11列，则E位于第四周期第IB族，为Cu元素，
（1）B为N元素，B基态原子中能量最高的电子为2p轨道上的三个电子，其电子云在空间有3个方向，原子轨道呈哑铃形，
故答案为：3；哑铃；
（2）元素非金属性越强，第一电离能越大，C为Mg元素，最外层s轨道上有两个电子，处于稳定结构，所以它的第一电离能高于与其左右相邻元素原子的第一电离能，所以第一电离能由大到小的顺序是Mg＞Al＞Na，
故答案为：Mg＞Al＞Na；
（3）①DE3为PCl3，PCl3中P原子孤电子对数为1，成3个σ键，则为sp3杂化，DE4+为NH4+，氨气分子中存在一对孤电子对，孤电子对与成键电子对的排斥作用力大于成键电子对之间的排斥作用力，故氨气中键角大于铵根中键角，
故答案为：sp3；孤电子对与成键电子对的排斥作用力大于成键电子对之间的排斥作用力；
②E的单质为氯气，反应为为氯气和黄血盐，生成物为赤血盐，故此反应的离子反应方程式为：[Fe（CN）6]4-+Cl2=2[Fe（CN）6]3-+2Cl-，
故答案为：[Fe（CN）6]4-+Cl2=2[Fe（CN）6]3-+2Cl-；
③由所给的方程式可知，此反应为双氧水中的H被
中去除E的部分取代生成的，故生成的另一种产物的结构简式为：，
故答案为：；
（4）F为Cr元素，是25号元素，位于第四周期第VB族，最后填充的为d电子，为d区元素，价电子排布式为3d54s1，
故答案为：d；3d54s1；
（5）由图可知，晶胞为面心立方堆积，以顶点的原子分析，位于面心的原子与之相邻最近，1个顶点原子为12个面共用，故配位数为12；Cu原子半径为r，面对角线上三个Cu原子相邻，面对角线长度=4r，则晶胞棱长=$2\sqrt{2}$r，晶胞体积=（$2\sqrt{2}$r）3，该晶胞中Cu原子个数=8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，每个铝原子体积=$\frac{4}{3}$πr3，该晶胞中含有4个Al原子，所以晶胞中所有铝原子体积=4×$\frac{4}{3}$πr3，空间利用率=$\frac{所有铜原子体积}{晶胞体积}$=$\frac{4×\frac{4πr3}{3}}{（{2\sqrt{2}r）}^{3}}$=$\frac{\sqrt{2}π}{6}$，
故答案为：12； $\frac{\sqrt{2}π}{6}$．
点评 本题考查物质结构与性质，涉及元素周期律、杂化轨道、核外电子排布、晶胞结构与计算等，注意对电离能突变的理解，晶胞计算需要学生具有一定的数学计算能力与空间想象力，难度中等．
阅读快车系列答案| A． | 该元素单质是导体 | |
| B． | 该元素单质在一定条件下能与盐酸反应 | |
| C． | 该元素的氧化物的水合物显碱性 | |
| D． | 该元素的最高价氧化物对应的水化物为两性 |
| A． | 0.1 mol•L-1 CH3COONa溶液与0.1 mol•L-1HCl溶液等体积混合：c（Na+）=c（Cl-）＞c（CH3COO-）＞c（OH-） | |
| B． | 0.1 mol•L-1 NH4Cl溶液与0.1 mol•L-1氨水等体积混合（pH＞7）：c（NH3•H2O）＞c（NH4+）＞c（Cl-）＞c（OH-） | |
| C． | 0.1 mol•L-1Na2CO3溶液与0.1 mol•L-1NaHCO3溶液等体积混合：$\frac{3}{2}$c（Na+）=c（CO32-）+c（HCO3-）+c（H2CO3） | |
| D． | 0.1 mol•L-1Na2C2O4溶液与0.1 mol•L-1HCl溶液等体积混合（H2C2O4为二元弱酸）：2c（C2O42-）+c（HC2O42-）+c（OH-）=c（Na+）+c（H+） |
| A． | 少量SO2通入Ca（ClO）2溶液中：SO2+H2O+Ca2++2ClO-═CaSO3↓+2HClO | |
| B． | 在稀氨水中通入少量CO2：2NH3•H2O+CO2═2NH4++CO32-+H2O | |
| C． | 用稀HCl溶液溶解FeS固体：FeS+2H+═Fe2++H2S↑ | |
| D． | Cl2与水反应：Cl2+H2O═HCl+HClO |
| A． | 计算机芯片的组成元素位于第14纵行 | |
| B． | 第10纵行元素全部是金属元素 | |
| C． | 第3纵行元素的种类最多 | |
| D． | 只有第2纵行元素的原子最外层有2个电子 |
| A． | ①②中Mg作负极，③中Fe作负极 | |
| B． | ②中Al作正极，其电极反应式为Al-3e-=Al3+ | |
| C． | ③中Fe作负极，电极反应式为Fe-2e-=Fe2+ | |
| D． | 若①②中转移的电子数相同，则①②中产生的H2的量也一定相同 |
| A． | 食醋的主要成分是醋酸，它是一种弱酸 | |
| B． | 苯酚有毒，但可用于杀菌消毒 | |
| C． | 聚乙烯塑料制品可用于食品的包装 | |
| D． | 福尔马林可作食品的保鲜剂 |
