Question

有A、B、C、D、E五種短周期元素，其原子序數(shù)依次增大。A原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，B原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，C元素的原子基態(tài)時2p能級是2s能級上的電子數(shù)的2倍，D是該周期中原子半徑最大的主族元素，E原子的第一至第四電離能（kJ·mol^－1）分別為：578、1817、2745、11575。請回答下列問題：

（1）C、D兩元素形成的化合物的晶體類型是　　　　　　　　。BC₂的結(jié)構(gòu)式　　　　　　　　；在一定溫度下，用x射線衍射法測BC₂晶胞（晶體中最小的重復(fù)單位）邊長: a＝5.72×10^－8cm，該溫度下BC₂的密度為               

（2）若F是D的同主族下一周期元素，則F的電子排布式是：　　　　　　　　，

（3）寫出E的最高價氧化物對應(yīng)的水化物與D的最高價氧化物對應(yīng)的水化物反應(yīng)的離子方程式　　　　　　。

（4）A₂C分子間因存在“氫鍵”的作用而彼此結(jié)合形成(A₂C)_n。在該分子形成的晶體中每個A₂C分子被4個A₂C分子包圍形成變形的四面體，通過“氫鍵”相互連接成龐大的分子晶體，其結(jié)構(gòu)示意圖如右圖所示，試填空。

①含1molA₂C的該晶體中有_____mol“氫鍵”。

②若G是C的同主族下一周期元素，請比較A₂C與A₂G沸點的高低______________。（填分子式）

 

Answer 1

【答案】

(9分）(1)離子晶體(1分） O="C=O" (1分）1.56g/cm³(2分）（2）1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹(1分）

（3）Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O(2分）          (4)① 2 (1分）②H₂O > H₂S(1分）

【解析】

試題分析：A原子的電子層數(shù)與它的核外電子總數(shù)相同，則A應(yīng)該是氫元素。B原子核外最外層電子數(shù)是次外層電子數(shù)的2倍，則B是碳元素。C元素的原子基態(tài)時2p能級是2s能級上的電子數(shù)的2倍，所以C是氧元素。D是該周期中原子半徑最大的主族元素，則D是鈉元素。E原子的第一至第四電離能（kJ·mol^－1）分別為：578、1817、2745、11575，這說明E元素的第四電離能遠大于第三電離能，則E是第ⅢA族元素，即是鋁元素。

（1）C、D兩元素形成的化合物是氧化鈉或過氧化鈉，其晶體類型都是離子晶體。BC₂的結(jié)構(gòu)式O=C=O。根據(jù)CO₂都晶體結(jié)構(gòu)可知，該晶胞中含有4個CO₂分子，則，解得ρ＝1.56g/cm³。

（2）若F是D的同主族下一周期元素，則F是K元素，所以根據(jù)構(gòu)造原理可知，其電子排布式是1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹。

（3）氫氧化鋁是兩性氫氧化物，則該反應(yīng)的方程式是Al(OH)₃+OH^-=AlO₂^-+2H₂O。

（4）①根據(jù)結(jié)構(gòu)示意圖可知，平均1個水分子形成2個氫鍵，所以含1molA₂C的該晶體中有2mol“氫鍵”。

②若G是C的同主族下一周期元素，則G是S元素。由于水分子間存在氫鍵，所以水的沸點高于H₂S的沸點。

考點：考查晶體類型、結(jié)構(gòu)式、核外電子排布、氫鍵以及物質(zhì)沸點高低比較和晶體的有關(guān)計算

點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題難易適中，綜合性強，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力和空間想象能力。該類試題主要是以“周期表中元素的推斷”為載體，考查學(xué)生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質(zhì)和相應(yīng)原子結(jié)構(gòu)的周期性遞變規(guī)律的認識和掌握程度。考查了學(xué)生對物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運用元素周期律解決具體化學(xué)問題的能力。