题目内容

10．A、B、C、D、E五种元素是周期表中前四周期的元素．只有A、B、C为金属且同周期，原子序数A＜B＜C．A、C核外均没有未成对电子；B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道．D原子最外层电子数是其周期序数的三倍．E能与D形成化合物ED2，可用于自来水的消毒．
（1）B的基态原子的价层电子排布式为3d24s2；D和E的电负性大小关系为O＞Cl．（用元素符号表示）
（2）化合物E2D分子的空间构型为V形，中心原子采用sp3 杂化．E与D还可形成三角锥结构的阴离子，该离子的化学式为ClO3-，任意写出一种它的等电子体的化学式为SO32-．
（3）B与E能形成一种化合物BE4，其熔点：-25℃，沸点：l36.4℃．则该化合物属于分子晶体，晶体内含有的作用力类型有分子间作用力和化学键．
（4）A、B、D三种元素形成的某晶体的晶胞结构如图，则晶体的化学式为CaTiO3．若最近的B与D的原子距离为acm，该物质的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数的数值为NA，则该晶体的密度为$\frac{\sqrt{2}M}{4{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm3．

分析 A、B、C为金属且同周期，原子序数A＜B＜C，A、C核外均没有未成对电子，据此判断A、B、C不能为前三周期元素，因为第一周期只有两种元素，第二周期只有2种金属元素，第三周期中Na与Al均存在未成对电子，故A、B、C为第四周期元素，B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，故B为22号元素：钛；
A、C核外均没有未成对电子，原子序数A＜B＜C，故A为钙元素，C为锌元素；
E能与D形成化合物ED2，可用于自来水的消毒，且ED均为非金属元素，故E为氯元素，D为氧元素；
（1）由构造原理书写原子核外价层电子排布式；元素的非金属性越强，其电负性越大；
（2）依据价层电子互斥理论计算判断即可；原子个数相等、价电子数相等的微粒互为等电子体；
（3）分子晶体熔沸点较低，分子晶体中存在化学键和分子间作用力；
（4）该晶胞中B原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，D原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，A原子个数是1，据此确定化学式；最近的B与D的原子距离为acm，则晶胞棱长=$\sqrt{\frac{（2a）^{2}}{2}}$cm=$\sqrt{2}$acm，晶胞体积=（$\sqrt{2}$acm）3=2$\sqrt{2}$a3cm3，晶胞密度=$\frac{m}{V}$．

解答 A、B、C为金属且同周期，原子序数A＜B＜C，A、C核外均没有未成对电子，据此判断A、B、C不能为前三周期元素，因为第一周期只有两种元素，第二周期只有2种金属元素，第三周期中Na与Al均存在未成对电子，故A、B、C为第四周期元素，B原子核外有二个未成对电子和三个空轨道，核外电子排布为1s22s22p63s23p63d24s2，故B为22号元素：钛；
A、C核外均没有未成对电子，原子序数A＜B＜C，故A为钙元素，C为锌元素；
E能与D形成化合物ED2，可用于自来水的消毒，且ED均为非金属元素，故E为氯元素，D为氧元素；
（1）由构造原理书写原子核外电子排布式，B原子核外有22个电子，其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d24s2，价层电子排布式为3d24s2，元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性O＞Cl；
故答案为：3d24s2； O＞Cl；
（2）化合物E2D为Cl2O，Cl2O分子中中心原子Cl的价电子对数为 $\frac{7+1}{2}$=4，中心原子有2对孤电子对，2对σ键，根据价层电子对互斥理论，空间构型为V型，依据sp3杂化，Cl与O形成三角锥结构的阴离子为：ClO3-，它的等电子体的化学式为：SO32-，故答案为：V形；sp3；ClO3-；SO32-；
（3）由题意得出：Ti与Cl形成的化合物为TiCl4，熔点低，沸点低，故该化合物应属于分子晶体，晶体内存在Ti-Cl共价键，分子晶体中存在分子间作用力，
故答案为：分子；分子键作用力、共价键；
（4）该晶胞中B原子个数=8×$\frac{1}{8}$=1，D原子个数=6×$\frac{1}{2}$=3，A原子个数是1，据此确定化学式为CaTiO3；最近的B与D的原子距离为acm，则晶胞棱长=$\sqrt{\frac{（2a）^{2}}{2}}$cm=$\sqrt{2}$acm，晶胞体积=（$\sqrt{2}$acm）3=2$\sqrt{2}$a3cm3，晶胞密度=$\frac{m}{V}$=$\frac{\frac{M}{{N}_{A}}}{2\sqrt{2}{a}^{3}}$g/cm3=$\frac{\sqrt{2}M}{4{a}^{3}{N}_{A}}$g/cm3，
故答案为：CaTiO3；$\frac{\sqrt{2}M}{4{a}^{3}{N}_{A}}$．

点评 本题考查位置结构性质相互关系及应用，涉及晶胞计算、等电子体、电负性、原子核外电子排布等知识点，综合性较强，难点是晶胞计算，题目难度中等．

练习册系列答案
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20．钨是熔点最高的金属，是重要的战略物资，广泛用于钢铁工业、电真空照明材料等方面．钨在自然界主要以钨（+6价）酸盐的形式存在．有开采价值的钨矿石是白钨矿和黑钨矿．黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成FeWO4、MnWO4．黑钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法（如图，已知钨酸是一种难溶性强酸、对热不稳定）．

其中A、B、C都是钨的化合物．
（1）写出A的化学式：ANa2WO4；写出生成B的化学方程式：Na2WO4 +2HCl═H2WO4↓+2NaCl；由产品C得到高纯度的钨，应该用H2作还原剂，写出用H2还原C的化学方程式：
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（2）目前，冶炼拉制钨丝的金属钨，都用组成为非整比的钨氧化物为原料，这种氧化钨中存在五价和六价两种价态的钨．试确定组成为WO2.9的氧化钨中这两种价态的钨原子数之比等于1：4．
1．下列化学用语中，正确的是（　　）
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18．有关营养素的说法不正确的是（　　）
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5．如图是Cu-Zn原电池的装置示意图，下列叙述正确的是（　　）
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15．某化学兴趣小组进行化学实验，按照图Ⅰ连接好线路发现灯泡不亮，按照图Ⅱ连接好线路发现灯泡亮，由此得出的结论正确的是（　　）
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2．如图所示是某学生设计的过滤操作装置图．
（1）写出有标号仪器的名称：A铁架台；B漏斗；C烧杯．
（2）图中有1处错误，说明改正的方法：应使用玻璃棒引流．
（3）该学生在进行过滤操作后发现，过滤后的液体仍有浑浊现象，可能是滤纸破损   的缘故．
19．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．48克O2和O3的混合物含有氧原子数3NA
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20．下列各组表述中，两个微粒属于同种元素原子的是（　　）
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D．最外层电子数是核外电子总数的1/5的原子和价电子排布为4s24p1的原子

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