摘要：比较下列多电子原子的原子轨道的能量高低: 3s.3p.3d (3) 2p.3p.4p
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（12分）【化学——物质结构与性质】
氮族元素包括N、P、As、Sb和Bi五种元素。
（1）下列关于氮族元素的说法正确的是 。
| A．N2可用于填充霓虹灯。其发光原理是电子从能量较低的轨道跃迁到能量较高的轨道，以光的形式释放能量 |
| B．P、Na、S三种元素的第一电离能由大到小的顺序是：P>S>Na |
| C．基态As原子中，电子占据的最高能级为4d |
| D．Bi原子中最外层有5个能量相同的电子 |
（3）PCl3分子中，Cl－P－Cl键的键角____ 109o28’（填“>”“<”或“=”）。
（4）白磷（P4）是磷的一种单质，它属于分子晶体，其晶胞结构如图。己知该晶体的密度为
g·cm－3，晶胞的边长为acm，则阿伏加德罗常数为__ mol-l（用含ρ、a的式子表示）。
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ⅥA族的氧、硫、硒（Se）、碲（Te）等元素在化合物中常表现出多种氧化态，含ⅥA族元素的化合物在研究和生产中有许多重要用途．请回答下列问题：
（1）S单质的常见形式是S8，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是
（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为
（3）Se的原子序数为
（4）H2Se的酸性比 H2S
离子的立体构型为
（5）H2SeO3 的K1和K2分别是2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4的第一步几乎完全电离，K2是1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释：
①H2SeO3和H2SeO4的第一步电离程度大于第二步电离的原因：
②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：
（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图2所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为
=4.1
=4.1g?cm-3（列式并计算），a位置S2-离子与b位置Zn2+离子之间的距离为
或
或135
或
或135
pm（列式表示）
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（1）S单质的常见形式是S8，其环状结构如图1所示，S原子采用的轨道杂化方式是
sp3
sp3
；（2）原子的第一电离能是指气态电中性基态原子失去一个电子转化为气态基态正离子所需要的最低能量，O、S、Se原子的第一电离能由大到小的顺序为
O＞S＞Se
O＞S＞Se
；（3）Se的原子序数为
34
34
，其核外M层电子的排布式为3s23p63d10
3s23p63d10
；（4）H2Se的酸性比 H2S
强
强
（填“强”或“弱”）．气态SeO3分子的立体构型为平面三角形
平面三角形
，| SO | 2- 3 |
三角锥形
三角锥形
；（5）H2SeO3 的K1和K2分别是2.7×10-3和2.5×10-8，H2SeO4的第一步几乎完全电离，K2是1.2×10-2，请根据结构与性质的关系解释：
①H2SeO3和H2SeO4的第一步电离程度大于第二步电离的原因：
第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子
第一步电离后生成的负离子较难再进一步电离出带正电荷的氢离子
；②H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：
H2SeO3和H2SeO4可表示为（HO）SeO和（HO）SeO2．H2SeO3中Se为+4价，而H2SeO4中Se为+6价，正电性更高．导致Se-O-H中的O原子更向Se偏移，越易电离出H+
H2SeO3和H2SeO4可表示为（HO）SeO和（HO）SeO2．H2SeO3中Se为+4价，而H2SeO4中Se为+6价，正电性更高．导致Se-O-H中的O原子更向Se偏移，越易电离出H+
．（6）ZnS在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛．立方ZnS晶体结构如图2所示，其晶胞边长为540.0pm，密度为
| ||
| (540.0×10-10cm)3 |
| ||
| (540.0×10-10cm)3 |
| 270.0 | ||
|
135.0×
| ||
sin
|
| 3 |
| 270.0 | ||
|
135.0×
| ||
sin
|
| 3 |
[化学-选修3：物质结构与性质]
硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础．请回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为
（2）硅主要以硅酸盐、
（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以
（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备．工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为
（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是
（6）在硅酸盐中，SiO
四面体（如下图（a））通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构型式．图（b）为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化形式为
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硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础．请回答下列问题：
（1）基态Si原子中，电子占据的最高能层符号为
M
M
，该能层具有的原子轨道数为9
9
、电子数为4
4
．（2）硅主要以硅酸盐、
二氧化硅
二氧化硅
等化合物的形式存在于地壳中．（3）单质硅存在与金刚石结构类似的晶体，其中原子与原子之间以
共价键
共价键
相结合，其晶胞中共有8个原子，其中在面心位置贡献3
3
个原子．（4）单质硅可通过甲硅烷（SiH4）分解反应来制备．工业上采用Mg2Si和NH4Cl在液氨介质中反应制得SiH4，该反应的化学方程式为
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
Mg2Si+4NH4Cl=SiH4+4NH3+2MgCl2
．（5）碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实：
| 化学键 | C-C | C-H | C-O | Si-Si | Si-H | Si-O |
| 键能/（kJ?mol-1） | 356 | 413 | 336 | 226 | 318 | 452 |
C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定．而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成．
C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定．而硅烷中Si-Si键和Si-H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成．
．②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是
C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定．而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键
C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定．而Si-H键的键能却远小于Si-O键，所以Si-H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si-O键
．（6）在硅酸盐中，SiO
4- 4 |
sp3
sp3
，Si与O的原子数之比为1：3
1：3
，化学式为SiO32-
SiO32-
．原子序数依次递增的甲、乙、丙、丁、戊是周期表中前30号元素，其中甲、乙、丙三元素的基态原子2p能级都有单电子，单电子个数分别是2、3、2；丁与戊原子序数相差18，戊元素是周期表中ds区的第一种元素。
回答下列问题：
（1）甲能形成多种常见单质，在熔点较低的单质中，每个分子周围紧邻的分子数___ ；在熔点很高的两种常见单质中，X的杂化方式分别为 、 。
（2）14g乙的单质分子中π键的个数为___________。
（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2，依次还有I3、I4、I5…，推测丁元素的电离能突增应出现在第 电离能。
（4）戊的基态原子有 种形状不同的原子轨道；
（5）丙和丁形成的一种离子化合物的晶胞结构如下图，该晶体中阳离子的配位数为 。距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
（1）甲能形成多种常见单质，在熔点较低的单质中，每个分子周围紧邻的分子数___ ；在熔点很高的两种常见单质中，X的杂化方式分别为 、 。
（2）14g乙的单质分子中π键的个数为___________。
（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第二电离能I2，依次还有I3、I4、I5…，推测丁元素的电离能突增应出现在第 电离能。
（4）戊的基态原子有 种形状不同的原子轨道；
（5）丙和丁形成的一种离子化合物的晶胞结构如下图，该晶体中阳离子的配位数为 。距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
（6）甲、乙都能和丙形成原子个数比为1：3的常见微粒，推测这两种微粒的空间构型为_________。
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【化学－物质结构与性质】（15分）
原子序数依次递增的甲、乙、丙、丁、戊是周期表中前30号元素，其中甲、乙、丙三元素的基态原子2p能级都有单电子，单电子个数分别是2、3、2；丁与戊原子序数相差18，戊元素是周期表中ds区的第一种元素。回答下列问题：
（1）甲能形成多种常见单质，在熔点较低的单质中，每个分子周围紧邻的分子数为 ；在熔点很高的两种常见单质中，X的杂化方式分别为 、 。
（2）14g乙的单质分子中π键的个数为___________。
（3）+1价气态基态阳离子再失去一个电子形成+2价气态基态阳离子所需要的能量称为第
二电离能I2，依次还有I3、I4、I5…，推测丁元素的电离能突增应出现在第 电离能。
（4）戊的基态原子有 种形状不同的原子轨道；
（5）丙和丁形成的一种离子化合物的晶胞结构如图，该晶体中阳离子的配位数为 。距一个阴离子周围最近的所有阳离子为顶点构成的几何体为 。已知该晶胞的密度为ρ g/cm3，阿伏加德罗常数为NA，求晶胞边长a=__________cm。 (用含ρ、NA的计算式表示)
（6）甲、乙都能和丙形成原子个数比为1：3的常见微粒，推测这两种微粒的空间构型为