Question

现有部分前四周期元素的性质、原子结构如下表：

元素 编号	元素性质、原子结构
A	第三周期中的半导体材料
B	L层s电子数比p电子数少1
C	第三周期主族元素中其电负性最大
D	元素的2p轨道无空轨道，且有两个单电子

（1）B常见单质分子的电子式为

 

，含有σ键和π键个数比为

 

．
元素B的气态氢化物的VSEPR模型为

 

，B的气态氢化物、Cl₂、O₂三种气体在水中的溶解性差异大的原因是有

 

．
（2）这四种元素形成的单质晶体的沸点从高到低顺序为

 

（写对应化学式），你的比较依据是

 

．
（3）BC₃分子晶体中B原子的杂化轨道类型为

 

，用电子式表示其形成过程为：

 

．
（4）元素B的10e-氢化物与元素C的18e-的氢化物反应得到的产物的晶体类型为

 

（5）如图所示某A与氧离子的空间结构示意图（虚线不表示共价键）．通过观察分析，下列叙述正确的有

 

A、键角为120℃B、化学组成为SiO₃^2-
C、键角为109°28′D、化学组成为SiO₄^4-．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,原子核外电子排布,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：A是第三周期中的半导体材料，A为硅元素，B的L层s电子数比p电子数少1，则B为氮元素，C为第三周期主族元素中其电负性最大，则C为氯元素，D元素的2p轨道无空轨道，且有两个单电子，则D为氧元素，据此答题．

解答： 解：A是第三周期中的半导体材料，A为硅元素，B的L层s电子数比p电子数少1，则B为氮元素，C为第三周期主族元素中其电负性最大，则C为氯元素，D元素的2p轨道无空轨道，且有两个单电子，则D为氧元素，
（1）B常见单质为氮气，分子的电子式为，含有σ键和π键个数比为1：2，在氨分子中由于氮原子的价层电子对数为

5+3

2

=4，所以分子的VSEPR模型为 四面体型，由于氨气与水反应程度大，且为极性分子与水分子相同，以及与水分子之间形成氢键，所以氨气的溶解度最大，而Cl₂、O₂的极性与水不同，但Cl₂能与水反应，所以Cl₂的溶解度比氧气大，
故答案为：；1：2；四面体；氨气与水反应程度大，且为极性分子与水分子相同，以及与水分子之间形成氢键；Cl₂、O₂的极性与水不同，但Cl₂能与水反应；
（2）由于硅是原子晶体，氧气、氯气、氮气都是分子晶体，但相对分子质量氯气大于氧气大于氮气，所以分子间作用力氯气大于氧气大于氮气，根据晶体的类型和对应破坏的作用大小等因素可知，这四种元素形成的单质晶体的沸点从高到低顺序为Si＞Cl₂＞O₂＞N₂，
故答案：Si＞Cl₂＞O₂＞N₂；晶体的类型和对应破坏的作用大小等因素；
（3）NCl₃分子晶体中N原子的价层电子对数为

5+3

2

=4，所以N原子的杂化轨道类型为sp³杂化，用电子式表示NCl₃形成过程为，
故答案为：sp³杂化；；
（4）元素B的10e-氢化物为氨气，元素C的18e-的氢化物为氯化氢，它们反应得到的产物为氯化铵，是离子晶体类型，
故答案为：离子晶体；
（5）根据题中图所示，每个硅原子周围有四个氧原子，所以键角为109°28′，根据化合价和原子数可知，该微粒的组成为SiO₄^4-，故选CD；

点评：本题主要考查了电子式、分子空间构型、晶体的性质、晶体类型等知识，难度不大，解题的关键是元素推断，答题时注意基础知识的灵活运用．