Question

【題目】前四周期的A、B、C、D四種元素在周期表中均與元素X緊密相鄰。已知元素X最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為X2O5，B、D同主族且B元素的原子半徑是同族元素中最小的，C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸。

（1）D元素基態(tài)原子的外圍電子排布式為____________________。

（2）A、C、X三種元素原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________________（用相應(yīng)的元素符號(hào)作答）。

（3）B、X、D氫化物的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>_______________（用相應(yīng)的化學(xué)式作答）。

（4）C元素的原子可形成多種離子，試推測(cè)下列微粒的立體構(gòu)型（C為字母，不是碳元素）：

微粒	CO32-	CO42-
立體構(gòu)型名稱	_______________	_______________

（5）元素B的一種氫化物B2H4具有重要的用途。有關(guān)B2H4的說(shuō)法正確的是_______。

A．B2H4分子間可形成氫鍵 B．B原子是sp3雜化

C．B2H4分子中含有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵 D．B2H4晶體變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)破壞共價(jià)鍵

（6）E元素和D元素在同一周期，屬于VIII族，價(jià)層有三個(gè)單電子，E(OH)2為兩性氫氧化物，在濃的強(qiáng)堿溶液中可形成E(OH)42-，寫(xiě)出E(OH)2酸式電離的電離方程式___________________。

（7）F元素基態(tài)原子M層上有5對(duì)成對(duì)電子，F(xiàn)形成的單質(zhì)有δ、γ、α三種同素異形體，三種晶胞（如圖所示）中F原子的配位數(shù)之比為___________，δ、γ、α三種晶胞的邊長(zhǎng)之比為_____________。

Answer 1

【答案】 4s24p3 P＞S＞Si NH3＞AsH3＞PH3 三角錐形 正四面體形 AB Co(OH)2+2H2OCo(OH)42-+2H+ 4：6：3 2

【解析】元素X最高價(jià)氧化物的化學(xué)式為X2O5，則X為第ⅤA族元素，前四周期的A、B、C、D均與元素X緊密相鄰，即位于X的四周，則A、B、C、D位于元素周期表的第二、三、四周期，X為磷元素，B、D同主族且B元素的原子半徑是同族元素中最小的，B、X、D同主族，則B為氮元素，D為砷元素，C的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是強(qiáng)酸，C為硫元素，A為硅元素。

（1）D是砷元素，原子序數(shù)為33，其基態(tài)原子的外圍電子排布式為4s24p3；（2）A、C、X分別為Si、S、P，根據(jù)元素周期律，同周期元素從左向右，第一電離逐漸增大，但第ⅡA族和第ⅤA族由于最外層處于全滿和半滿狀態(tài)，第一電離能高于相鄰族的元素，所以Si、S、P的第一電離能大小順序?yàn)?/span>P＞S＞Si；（3）B、X、D氫化物分別為NH3、PH3、AsH3，因?yàn)榘狈肿又�間有氫鍵的存在，所以氨的沸點(diǎn)較大，AsH3的相對(duì)分子質(zhì)量大于PH3，所以沸點(diǎn)也高于PH3，所以它們的沸點(diǎn)由高到低的順序?yàn)?/span>NH3＞AsH3＞PH3；（4）SO32-的中心原子硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，含有一對(duì)孤對(duì)電子，空間構(gòu)型為三角錐形；SO42-的中心原子硫原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為4，沒(méi)有孤對(duì)電子，空間構(gòu)型為正四面體形；（5）B2H4為N2H4，A．N2H4分子間與NH3相似，可形成氫鍵，A正確；B．N2H4分子中N原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為(5+1+1+1)/2=4，所以氮原子是sp3雜化，B正確；C．N2H4分子中N原子之間是單鍵，所以沒(méi)有π鍵，C錯(cuò)誤；D．N2H4是分子晶體，所以晶體變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)破壞的是分子間作用力和氫鍵，D錯(cuò)誤；答案選AB；（6）E元素和D元素在同一周期，屬于VIII族，價(jià)層有三個(gè)單電子，E是Co，Co(OH)2為兩性氫氧化物，在濃的強(qiáng)堿溶液中可形成Co(OH)42-，因此Co(OH)2酸式電離的電離方程式為Co(OH)2+2H2OCo (OH)42-+2H+。（7）δ晶胞中，以頂點(diǎn)Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于晶胞的體心，補(bǔ)全晶胞可知配位數(shù)為8，γ晶胞中，以頂點(diǎn)Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于面心上，補(bǔ)全晶胞可知，有3層，每層有4個(gè)，故Fe原子的配位數(shù)為4×3=12。α晶胞中，以頂點(diǎn)Fe原子研究，與之最近的Fe原子處于所在棱的頂點(diǎn)上，補(bǔ)全晶胞可知配位數(shù)為6，所以δ、γ、α三種晶胞中Fe原子的配位數(shù)之比為4：6：3；設(shè)鐵原子的直徑為a，根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，δ晶胞的邊長(zhǎng)為 、γ晶胞的邊長(zhǎng)為 、α晶胞的邊長(zhǎng)為a，所以δ、γ、α三種晶胞的邊長(zhǎng)之比為2。