Question

（12分）【选做题】本题包括A、B两小题，请选定其中一小题，并在相应的答题区域内作答。若多做，则按A小题评分。
A．[物质结构与性质]
下表为元素周期表的一部分，其中的字母代表相应的元素。

a

b

c

d

e

f

g

h

I

（1）元素h的四价阳离子的外围电子排布式为     。
（2）元素c、d、e、f的第一电离能（I₁）由小到大的顺序为     。（用相应元素的元素符号表示）
（3）表中所列的元素之间可以形成多种无机化合物和有机化合物，则它们形成的化合物之一——邻甲基苯甲醛的分子中碳原子轨道的杂化类型为     。
1 mol 苯甲醛分子中含有σ键的数目为     。
（4）元素d与e形成的化合物常用于制作     材料，其原因是     。
（5）表中有关元素形成的一种离子和单质d₃互为等电子体，则该离子的化学式为     。
（6）元素I的合金可用来储存a的单质，该合金的晶胞结构如图所示，则此合金的化学式为     。

Answer 1

共12分。
（1）3d⁵（2分）     
（2）Al<Mg<O<N（2分）
（3）sp²和sp³（2分）      14 mol或14N_A（1分）
（4）耐火（1分）      晶体的晶格能较大（1分）
（5）NO₂^—（1分）
（6）LaNi₅（2分）

试题分析：根据元素周期表可判断a～（1）根据元素周期表可判断h是Co元素，原子的外围电子的排布式为3d⁷4s²，所以四价阳离子的外围电子排布式为3d⁵
（2）元素c、d、e、f分别是N、O、Mg、Al元素，N与O比，N的2p轨道是2个电子为半充满状态，所以第一电离能N>O；Mg与Al，Mg的最外层是3s轨道，有2个电子，为全充满状态，所以第一电离能Mg>Al，而电子层数越多，第一电离能越小，所以四种元素的第一电离能的大小顺序是Al<Mg<O<N；
（3）邻甲基苯甲醛的分子中苯环、醛基上的碳原子的周围有3个σ键，是sp²杂化，甲基上的碳原子周围是4个σ键，是sp³杂化；单键都是σ键，双键有1个是σ键，所以1 mol 苯甲醛分子中含有σ键的数目为14 mol或14N_A；
（4）元素d与e形成的化合物是MgO，常用作耐火材料，因为MgO的晶格能较大，它的熔点高，所以被用作耐火材料；
（5）单质d₃即O₃，是3原子18个价电子的分子，与它互为等电子体的离子的判断，应在O元素的周围找，所以应是NO₂^-；
（6）元素I是Ni元素，上下底面各有6个Ni原子，侧面有 6个Ni原子，内部形成正六边形的有6个Ni原子，所以晶胞中Ni的原子个数=18×1/2+6=15；La原子位于六棱柱的顶点和上下底面的中心，所以晶胞中La原子的个数=12×1/6+2×1/2=3；所以晶胞中Ni与La的原子个数比是15:3=5:1，该晶胞的化学式为LaNi₅。