题目内容
6．
已知A、B、C、D、E、F均为前四周期元素．A元素的原子价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元素原子核外的M层中只有2对成对电子．D元素原子的M电子层的P能级中有3个未成对电子．B离子与E离子具有相同的电子层结构，可形成E2B2、E2B型化合物．F元素位于元素周期表的ds区，其原子与E原子具有相同的最外层电子数．请回答下面的问题：
（1）根据以上信息推断：①B元素为氧②F原子核外的价电子排布为3d104s1．
（2）指出在元素周期表中：①C元素在p区；②E元素在s区．
（3）当n=2时，A与氢元素形成的相对分子质量为26的分子应属于非极性分子（填“极性“或“非极性”），该分子中有3个σ键2个π键．
（4）当n=3时，A与B形成的晶体属于原子晶体．A单质的晶体结构中，A原子采用sp3杂化，A原子数与A-A键数之比为1：2．
（5）DCl3分子中，中心原子D有1对孤电子对，DCl3分子的空间构型为三角锥形．
（6）元素F的某种氧化物的晶体晶胞结构如右图所示，其中实心球表示F 原子，则该氧化物的化学式为Cu2O．该晶体的密度为ag•cm-3，则晶胞的体积是$\frac{288}{a{N}_{A}}$（只要求列出算式）．
（7）A-F六种元素中，有一种元素的部分电离能数据如下，它可能是P（写元素符号）（其中I1-I7分别表示该元素的第一电离能--第七电离能）．
| 电离能 | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 |
| （KJ．mol-1） | 14.5 | 29.6 | 47.4 | 77.5 | 97.9 | 551.9 | 666.8 |
分析 A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，B为O元素；B离子与E离子具有相同的电子层结构，离子含有电子数为10，可形成E2B2、E2B型化合物，故E为Na元素；C元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则C元素价电子排布为3s23p4，故C为S元素；D元素原子的M电子层的P能级中有3个未成对电子，则D元素价电子排布为3s23p3，故D为P元素；F元素位于元素周期表的ds区，其原子与E原子具有相同的最外层电子数，最外层电子数为1，故F的价电子排布为3d104s1，F是Cu元素，A元素的原子价电子排布为ns2np2，属于第ⅣA族．
（1）根据能量最低原理书写Cu原子核外电子排布；
（2）根据最后电子填充的能级确定其在周期表中的区域；
（3）A元素的原子价电子排布为ns2np2，当n=2时，A是C元素，与氢元素形成的相对分子质量为26的分子为乙炔；
（4）A元素的原子价电子排布为ns2np2，当n=3时，A是Si元素，硅和氧形成的晶体是二氧化硅晶体，属于原子晶体；Si晶体中每个Si原子与另外4个Si原子形成正四面体结构，每个Si-Si键为Si原子提供$\frac{1}{2}$，根据均摊法计算Si原子所处共价键数目；
（5）ABn型分子A原子孤对电子数=$\frac{1}{2}$（a-xb），a为A原子价电子数目，x为A原子结合原子数，b为B原子最多结合电子数目；
P原子价层电子对数=σ数+孤对电子数，结合P原子的孤对电子，确定PCl3分子的空间构型；
（6）根据均摊法计算晶胞中Cu原子、O原子数目，据此确定化学式；根据晶胞中原子数目计算晶胞质量，根据V=$\frac{m}{ρ}$计算晶胞体积；
（7）相同能层电子能量相差不大，不能能层电子能量相差较大，故失去不同能层电子时电离能会发生突跃，由表中数据可知，失去第6个电子时，电离能剧增，故该元素最外层电子数为5．
解答 解：A、B、C、D、E、F均为前四周期元素，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，B为O元素；B离子与E离子具有相同的电子层结构，离子含有电子数为10，可形成E2B2、E2B型化合物，故E为Na元素；C元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则C元素价电子排布为3s23p4，故C为S元素；D元素原子的M电子层的P能级中有3个未成对电子，则D元素价电子排布为3s23p3，故D为P元素；F元素位于元素周期表的ds区，其原子与E原子具有相同的最外层电子数，最外层电子数为1，故F的价电子排布为3d104s1，F是Cu元素，A元素的原子价电子排布为ns2np2，属于第ⅣA族．
（1）①由上述分析可知，B为氧元素；
②F为Cu原子，核外电子数为29，根据能量最低原理，核外的价电子排布为3d104s1，
故答案为：氧；3d104s1；
（2）①C为S元素，外围电子排布为3s23p4，电子最后填充p能级，属于p区元素，
②E为Na元素，外围电子排布式为3s1，电子最后填充s能级，属于s区元素，
故答案为：p；s；
（3）A元素的原子价电子排布为ns2np2，当n=2时，A是C元素，与氢元素形成的相对分子质量为26的分子为乙炔，其结构式为H-C≡C-H，属于直线型对称结构，分子中正负电荷重心重合，为非极性分子，乙炔分子中C-H单键为个σ键，-C≡C-三键含有1个σ键、2个π键，故乙炔分子中共含有3σ键、2个π键，
故答案为：非极性；3；2；
（4）A元素的原子价电子排布为ns2np2，当n=3时，A是Si元素，硅和氧形成的晶体是二氧化硅晶体，属于原子晶体；Si晶体中每个Si原子与另外4个Si原子形成正四面体结构，Si原子成4个σ键、不含孤对电子，采取sp3杂化，每个Si-Si键为Si原子提供$\frac{1}{2}$，即每个Si原子成共价键数目为4×$\frac{1}{2}$=2，故硅晶体中Si原子与Si-Si键数目之比=1：2，
故答案为：原子；sp3；1：2；
（5）PCl3分子中，中心原子P含有孤对电子对数=$\frac{5-1×3}{2}$=1，PCl3分子中S原子价层电子对数=3+1=4，故其空间构型为三角锥形，
故答案为：1；三角锥形；
（6）由晶胞结构可知，晶胞中Cu原子数目=4、O原子数目=1+8×$\frac{1}{8}$=2，故该氧化物的化学式为Cu2O，晶胞质量为$\frac{4×64+16×2}{{N}_{A}}$g，该晶体的密度为ag•cm-3，则晶胞的体积为$\frac{4×64+16×2}{{N}_{A}}$g÷ag•cm-3=$\frac{288}{a{N}_{A}}$cm3，
故答案为：Cu2O；$\frac{288}{a{N}_{A}}$；
（7）相同能层电子能量相差不大，不能能层电子能量相差较大，故失去不同能层电子时电离能会发生突跃，由表中数据可知，失去第6个电子时，电离能剧增，故该元素最外层电子数为5，可能为上述P元素，
故答案为：P．
点评 本题考查物质结构与性质，题目比较综合，涉及结构性质位置关系、核外电子排布、分子结构与性质、价层电子对互斥理论、杂化理论、化学键、电离能、晶胞计算等，侧重考查主干知识，需要学生具备扎实的基础知识，难度中等，（4）为易错点、难点，注意识记中学常见晶体结构．
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；| A． | 实验室蒸馏石油的实验中，冷凝管的水流方向是上方进水下方出水 | |
| B． | 石油裂解不是生产乙烯的主要方法 | |
| C． | 油脂和石油是同一类有机物 | |
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| A． | 开发太阳能、水能、风能、可燃冰等新能源、减少使用煤、石油等化石燃料 | |
| B． | 将煤进行“气化”和“液化”处理，提高煤的综合利用效率 | |
| C． | 研究采煤、采油新技术，提高产量以满足工业生产的快速发展 | |
| D． | 实现资源的“3R”利用观，即：减少资源消耗（Reduce）、增加资源的重复使用（Reuse）、资源的循环再生（Recycle） |