题目内容

已知A、B、C、D、E、F均为前四周期元索．A元索的原子价电子排布为ns2np2，B元索的最外层电子数是其电子层数的3倍，C元索原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子．D元素原子核外的M层中只有2对成对电子．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
 
，F原子核外的价电子排布为
 
．D元素在
 
区．
（2）当n=2时，A与氢元素形成相对分子质量为28的分子中有
 
个σ键．
（3）当n=3时，A与B形成的晶体属于
 
晶体．A单质的晶体结构中，A原子采用
 
杂化，A原子数与A-A键数之比为
 
．
（4）DCl2分子中，中心原子D有
 
对孤对电子，用价层电子对互斥模型推测：DCl2分子的空间构型为
 
形．
（5）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
 
．

（6）F元素的醋酸盐晶体局部结构如右图，该晶体中含有的化学键是
 
（填选项序号）．
①极性键 ②非极性键③配位键④金属键
（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
 
（写元索符号）（其中I1-I2分别表示该元素第一电离能--第七电离能）．
电离能I，I2I3UI5hI7
（KJ．mol-1）14.529.647.477.597.9551.9666.8
考点：原子核外电子排布,共价键的形成及共价键的主要类型,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、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原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，则其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，故C为P元素；D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故D为S元素；B离子与E离子具有相同的电子层结构，核外电子数为10，可形成E2B2、E2B型化合物，则E为Na；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，则F为Cu，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；根据最后电子填充的能级确定其在周期表中的区域；
（2）A元素的原子价电子排布为ns2np2，当n=2时A为碳元素，与氢元素形成的相对分子质量为28的分子为乙烯；（3）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
1
2
，根据均摊法计算Si原子所处共价键数目，据此解答；
（4）ABn型分子A原子孤对电子数=
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；
（5）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；
（6）Cu为金属晶体，晶体中Cu位于顶点和面心；由Cu的醋酸盐晶体局部结构图可知，存在C-C、C=O共价键和铜离子提供空轨道、O原子提供孤对电子的配位键，以此来解答；
（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原子只能有2个电子层，最外层电子数为6，则B为O元素；C元素原子的M电子层的P亚层中有3个未成对电子，则其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p3，故C为P元素；D元素原子核外的M层中只有2对成对电子，则其原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，故D为S元素；B离子与E离子具有相同的电子层结构，核外电子数为10，可形成E2B2、E2B型化合物，则E为Na；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，则F为Cu；
（1）由上述分析可知，B为氧元素；F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，D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，
故答案为：氧元素；3d104s1；p；
（2）A元素的原子价电子排布为ns2np2，当n=2时A为碳元素，与氢元素形成的相对分子质量为28的分子为乙烯，含有4C-H、1个C=C，因此含有5个σ键，
故答案为：5；
（3）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
1
2
，即每个Si原子成共价键数目为4×
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；
（4）SCl2分子中，中心原子S含有孤对电子对数=
6-1×2
2
=2，SCl2分子中S原子价层电子对数=2+2=4，故其空间构型为V形，
故答案为：2；V；
（5）由晶胞结构可知，晶胞中Cu原子数目=4、O原子数目=1+8×
1
8
=2，故该氧化物的化学式为Cu2O，故答案为：Cu2O；
（6）Cu为金属晶体，晶体中Cu位于顶点和面心；由Cu的醋酸盐晶体局部结构图可知，存在C-C非极性键、C=O极性共价键和铜离子提供空轨道、O原子提供孤对电子的配位键，即含有的化学键为①②③，
故答案为：①②③；
（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，（3）为易错点、难点，注意识记中学常见晶体结构．
练习册系列答案
相关题目
目前市场销售的某种食用精制盐包装袋上有如下说明：
产品标准GB5461
产品等级一级
配料食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量（以I计）20～50mg/kg
分装日期
分装企业
（1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式（将化学计量数填于空白处）
 
KIO3+
 
KI+
 
H2SO4=
 
K2SO4+
 
I2+
 
H2O
（2）上述反应生成的I2可用四氯化碳检验．向碘的四氯化碳溶液中加入Na2SO3稀溶液，将I2还原，以回收四氯化碳．
①Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是
 
．
②某学生设计回收四氯化碳的操作步骤为：
a．将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；
b．加入适量Na2SO3稀溶液；
c．分离出下层液体．
以上设计中遗漏的操作及在上述步骤中的位置是
 
．
（3）已知：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-．某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
a．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全；
c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为1.00×10-3mol?L-1的Na2S2O3溶液24.00mL，恰好反应完全．
①判断c中反应恰好完全依据的现象是
 
．
②b中反应所产生的I2的物质的量是
 
mol．
③根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是（以含w的代数式表示）
 
mg/kg．
中学化学常见的物质A、B、C、D之间存在如下转化关系：A+B→C+D+H2O．请按要求填空：
（1）若常温B的浓溶液使铁钝化，A为短周期元素组成的黑色固体单质，与B的浓溶液共热时，产生C、D两种气体．C、D两种气体均能使澄清石灰水变浑浊，则该反应的化学方程式是
 
，鉴别这两种气体不能选用的试剂是
 
．
a．BaCl2溶液　   b．KMnO4溶液     c．品红溶液　d．酸化的Ba（NO3）2溶液
（2）若A为红色金属单质，与适量B的溶液在常温下恰好完全反应，生成的无色气体C遇空气迅速变成红棕色．则该反应的化学方程式是
 
．
（3）若A在水中的溶解度随温度的升高而降低；B为短周期非金属单质；D是漂白粉的成分之一，C发生水解反应．则B与A的反应的化学方程式是
 
．
某一反应体系中共有As2S3、HNO3、H2SO4、NO、H3AsO4、H2O六种物质．已知 As2S3是反应物之一，试写出并配平这个方程式：
 
．
已知：周期表中前四周期的六种元素A、B、C、D、E、F核电荷数依次增大，其中A原子核外有三个未成对电子；化合物B2E的晶体为离子晶体，E原子核外的M层中只有两对成对电子；C元素是地壳中含量最高的金属元素；D单质的熔点在同周期元素形成的单质中是最高的；F2+离子核外各层电子均充满．请根据以上信息，回答下列问题：
（1）A、B、C、D的第一电离能由小到大的顺序为
 
．（用元素符号表示）
（2）B的氯化物的熔点比D的氯化物的熔点
 
（填“高”或“低”），理由是
 
．
（3）E的最高价氧化物分子的空间构型是
 
，是
 
分子（填“极性”或“非极性”）．
（4）F原子的核外电子排布式是
 
．
（5）E、F形成某种化合物有如图a、b所示两种晶体结构（深色球表示F原子），其化学式为
 
．（a）中E原子的配位数为
 
．若在（b）的结构中取出一个平行六面体作为晶胞，则平均一个晶胞中含有
 
个F原子．与（b）中阴离子堆积方式类似的金属晶体有
 
（任写一种）．结构（a）与（b）中晶胞的原子空间利用率相比，（a）
 
（b）（填“＞”、“＜”或“=”）．
有关有机物的说法正确的是（　　）
A、石油分馏可以获得重要的有机化工原料乙烯
B、乙醇、乙酸、乙酸乙酯可用饱和氢氧化钠溶液鉴别
C、乙烷和苯所含的碳碳键不同，但都能发生氧化反应和取代反应
D、糖类、油脂和蛋白质都是人体必需的营养物质，它们的组成元素相同
下列有关实验原理或操作正确的是（　　）
A、
选择合适的试剂，装置可分别制取少量CO2、NO和O2
B、
洗涤沉淀时（如图），向漏斗中加适量水，搅拌并滤干
C、制备乙酸乙酯时，向乙醇中缓慢加入浓硫酸和冰醋酸
D、用广泛pH试纸测得0.10 mol?L-1 NH4Cl溶液的pH=5.2
为探究SO2气体的还原性某兴趣小组设计了如装置图：
（1）证明SO2与Fe3+发生反应的现象为
 
；
（2）实验中所需的SO2气体可以用浓硫酸和铜反应来制取，该反应的化学方程式为
 
．
（3）在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入KMnO4溶液，不变红，紫色褪去．
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红
方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀
上述方案中不合理的是
 
（填数字序号），原因是
 
．
硝酸是一种重要的化工原料，工业上生产硝酸的主要过程如下：
（1）以N2和H2为原料合成氨气．反应N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0  一定温度下，在密闭容器中充入1molN2和3molH2发生反应．若容器容积恒定，达到平衡状态时，容器内的压强是原来的15/16，则N2的转化率a1=
 
；若容器压强恒定，达到平衡状态时，N2的转化率为a2，则a2
 
a1（填“＞”、“＜”或“=”）．
（2）以氨气、空气为主要原料制硝酸．
①在容积恒定的密闭容器中进行反应2NO（g）+O2（g）?2NO2（g）△H＞0．该反应的反应速率（v）随时间（t）变化的关系如图1所示．若t2、t4时刻只改变一个条件，下列说法正确的是（填选项序号）
 
．

a．在t1～t2时，可依据容器内气体的压强保持不变判断反应已达到平衡状态
b．在t2时，采取的措施一定是升高温度
c．在t3～t4时，可依据容器内气体的密度保持不变判断反应已达到平衡状态
d．在t0～t5时，容器内NO2的体积分数在t3时值的最大
②积相同、温度分别为T1和T2的两个密闭容器中分别充入等量NO2发生反应：
2NO2 （g）?N2O4（g）△H＜0．恒温恒容下反应相同时间后，分别测定体系中NO2的百分含量分别为a1，a2．已知T1＜T2，则a1
 
a2
A．大于      B．小于     C．等于      D．以上都有可能
（3）硝酸厂常用如下2种方法处理尾气．
①催化还原法：催化剂存在时用H2将NO2还原为N2．
已知：2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H=-483.5kJ/mol  N2（g）+2O2（g）=2NO2（g）△H=+133kJ/mol
则H2还原NO2生成水蒸气反应的热化学方程式是
 
．
②碱液吸收法：用Na2CO3溶液吸收NO2生成CO2．若每9.2gNO2和Na2CO3溶液反应时转移电子数为0.1mol，则反应的离子方程式是
 
．
（4）CO可用于合成甲醇，反应方程式为：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）．CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图2所示．该反应△H
 
0（填“＞”或“＜”）．

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