题目内容

现有七种元素，其中A．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．
A原子的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素
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是前四周期中电负性最小的元素
G在周期表的第七列
（1）已知BA5为离子化合物，写出其电子式
 
．
（2）某同学根据上述信息，推断C基态原子的核外电子排布为图1：该同学所画的电子排布图违背了
 
．
（3）G位于
 
族
 
区，价电子排布式为
 
．
（4）DE5中心原子的杂化方式为
 
，用价层电子对互斥理论推测其分子空间构型为
 
．
（5）若某金属晶体中原子的堆积方法如图2甲所示，其晶胞特征如图2乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图2丙所示．则晶胞中该原子的配位数为
 
，该晶体的密度为：
 
g/cm3．（已知该金属元素的相对原子质量为M，原子半径为a nm）
考点：原子核外电子排布,判断简单分子或离子的构型,晶胞的计算,原子轨道杂化方式及杂化类型判断
专题：原子组成与结构专题,化学键与晶体结构
分析：A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，即B为N；由C原子的第一至第四电离能，则C为Mg；D原子核外所有p轨道全满或半满，则价电子为3s23p3符号题意，即D为P；E元素的主族序数与周期数的差为4，E为第三周期第ⅤⅡA族元素，即E为Cl；F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K，G在周期表的第七列，则G为Mn，然后利用原子结构及分子的空间构型来解答．
解答： 解：A、B、C、D、E为短周期主族元素，原子序数依次增大，元素的核外电子数和电子层数相等，也是宇宙中最丰富的元素，则A为H；B元素原子的核外p电子数比s电子数少1，电子排布为1s22s22p3，即B为N；由C原子的第一至第四电离能，则C为Mg；D原子核外所有p轨道全满或半满，则价电子为3s23p3符号题意，即D为P；E元素的主族序数与周期数的差为4，E为第三周期第ⅥⅠA族元素，即E为Cl；F、G为第四周期元素，它们的原子序数依次增大，F是前四周期中电负性最小的元素，则F为K，G在周期表的第七列，则G为Mn，
（1）BA5为离子化合物，则为NH4H，其电子式为，故答案为：；
（2）由泡利原理可知，电子在同一轨道内的自旋方向应相反，C基态原子的核外电子排布图中3s上的两个电子自旋方向相同，则违反了泡利原理，故答案为：泡利原理；
（3）G为Mn，在第四周期第ⅦB，最后填充的为d电子，在d区，其价电子为3d54s2，故答案为：第ⅦB；d；3d54s2；
（4）PCl3中，孤电子对数为1，成键数为3，则为sp3杂化，空间构型为三角锥形，故答案为：sp3；三角锥形；
（5）由晶胞结构可知，以顶点原子研究，与之最近的原子处于面心上，每个顶点原子为12个面共用，故晶胞中该原子的配位数为12，该单质晶体中原子的堆积方式为面心立方堆积，结合丙图可知，晶胞的边长为
2
2
×4a=2
2
a，所以晶胞的体积为（2
2
a）3=16
2
a3，根据均摊法可知，每个晶胞中含有的原子数为8×
1
8
+6×
1
2
=4，所以晶胞的密度为
4×M
NA
16
2
a 3
=
M
4
2
a3?N A
g/nm3=
M×10 21
4
2
a3N A
g/cm3，故答案为：12；
M×10 21
4
2
a3N A
．
点评：本题考查位置、结构、性质的关系及其应用，难度较大，注意原子结构知识在元素推断中的重要性，学生应熟悉电子的排布、价电子、空间构型、杂化等知识点来解答．
练习册系列答案
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含氮废水主要包括氰化物和NH3，研究表明，用高铁酸钾在处理含氰废水时，高铁酸钾水解产生Fe（VI），将CN-氧化为CNO-，方程式为：Fe（VI）+CN-+H20→Fe（OH）3+CNO-+OH-+O2（未配平），回答下列问题：
（1）NH3的空间构型为
 
，H20中O原子的杂化方式为
 
．
（2）Fe3+的基态价电子的排布式为
 
，OH-的电子式为
 
．
（3）上述反应中除H之外，其它非金属元素的第一电离能由大到小顺序为
 
．
（4）写出与CNO-互为等电子体的一种分子的化学式
 
．
（5）CN-在酸性条件下，可生成HCN，试写出HCN的结构式为
 
．
（1）已知25℃、101kPa时，一些物质的燃烧热为；
化学式CO（g）H2（g）CH3OH（l）
△H/（kJ．mol-1）-283.0-285.8-726.5
请回答下列问题：
①该条件下CH3OH（l）完全燃烧的热化学方程式为：
 
．
②根据高斯定律完成下列反应的热化学方程式：CO（g）+2H2（g）=CH3OH（l）△H=
 
．
（2）在实际应用中将甲醇蒸汽转化为氢气的两种反应原理是：
①CH3OH（g）+H2O=CO2（g）+3H2（g）△H1=+49.0kJ?mol-1
②CH3OH（g）+
1
2
O2（g）=CO2（g）+2H2（g）△H2
已知H2（g）+
1
2
O2（g）=H2O（g）△H=-241.8kJ?mol-1，则反应②的△H2=
 
kJ?mol-1．
A的结构简式为，经一系列反应可生成高分化合物H，其转化关系如图所示：

已知：一个碳原子上连多个羟基时不稳定：
（1）反应②的条件是
 
，反应⑥的反应类型是
 
．
（2）C中的官能团是
 
，D的核磁共振氢谱中将会出现
 
组吸收峰．
1mol E与足量金属钠反应生成H2
 
mol．
（3）写出C与银氨溶液反应的化学方程式：
 
．
（4）与G具有相同官能团的同分异构体有四种，下面已经写出了其中一种：
请写出另外三种同分异构体：
 
、
 
、
 
．
下列物质中，既有离子键又有共价键的是（　　）
A、NaOH
B、KCl
C、H2O
D、CH4
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回答下列问题：
（1）0.1mol烃A在氧气中充分燃烧可以产生8.96L CO2（标准状况下）和9.0g H2O．A的分子式是
 
．
（2）反应①和④的反应类型是
 
、
 
．
（3）B和C均为一氯代烃，B的核磁共振氢谱显示只有一种化学环境的氢原子，则B的结构简式为
 
，D的系统命名的名称为
 
．
（4）在催化剂存在下1mol F与2mol H2反应，生成I（）．F的结构简式是
 
．
（5）反应③（ⅰ）的化学方程式为
 
．反应④的化学方程式为
 
．
（6）写出所有与G具有相同官能团的G的芳香类同分异构体的结构简式：
 
．
在化学反应CO2+3H2?CH3OH+H2O中，下列措施中能使平衡混合物中
n(CH3OH)
n(CO2)
增大的是（　　）
A、加入催化剂
B、充入He（g），使体系压强增大
C、将H2O（g）从体系中分离
D、降低温度

根据如图的过程，请回答：
（1）B的结构简式为
 
；F的名称为
 
；
（2）反应①的反应类型为
 
；
（3）检验A中含有氯原子的实验方法为
 
；
（4）反应②的化学反应方程式为
 
；
     反应③的化学方程式为
 
；
（5）同时满足下列条件的Ⅰ的同分异构体共有
 
种（不考虑立体异构），写出其中任意一种的结构简式
 
．
   ①苯环上有三个取代基；
   ②能与FeCl3 溶液发生显色反应；
   ③能与新制的Cu（OH）2 悬浊液混合加热生成砖红色沉淀．

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