Question

A、B、C、D、E、F、G七種元素，它們的原子序數依次增大，除G外均為前20號元素。A原子基態時p能級原子軌道上電子數等于次外能層電子數，C元素的原子基態時s能級與p能級上的電子數相等，C、D處于相同的能級，且D是同期中電負性最大的元素，E原子的第一至第四電離能（kJ·mol^－1）分別為：578、1817、2745、11575，F元素原子中4s能級有2個電子。G元素的離子形成的硫酸鹽結晶水合物呈藍色。
（1）B形成的單質中σ鍵和Π鍵的個數比為        ，上述元素形成的化合物中和B的單質是等電子體的是__________(填化學式)
（2）G元素的基態原子的電子排布式為　　　　　　　　　　　。
（3）常溫下，E單質投入到B的最高價氧化物對應的水化物的濃溶液中的現象是　　　　。
（4）D、F組成的晶體FD₂結構如圖Ⅰ所示，G形成晶體的結構如Ⅲ所示，Ⅱ為H₃BO₃（硼酸）晶體結構圖(層狀結構，層內的H₃BO₃分子通過氫鍵結合)。

圖Ⅰ        　　          圖Ⅱ       　          圖Ⅲ
①圖Ⅰ所示的FD₂晶體中與F離子最近且等距離的F離子數為            ，圖Ⅲ中未標號的G原子形成晶體后周圍最緊鄰的G原子數為                   ；
②圖Ⅱ所示的物質結構中最外能層已達8電子結構的原子是         (寫元素符號)，H₃BO₃晶體中B原子個數與極性鍵個數比為            ；
③三種晶體中熔點高低的順序為                 　　　　　 (填化學式)，H₃BO₃晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為                          。

Answer 1

（1）1 ：2    CO （2）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。 （3）無明顯現象(或鈍化) 
（4 ）①12  12   ②  O  1∶6 ③CaF₂ > Cu >H₃BO₃ 分子間作用力（或氫鍵和范德華力）

試題分析：A原子基態時p能級原子軌道上電子數等于次外能層電子數，且A的原子序數最小，所以A是碳元素。C元素的原子基態時s能級與p能級上的電子數相等，則C是氧元素。由于B的原子序數介于A和C之間，則B是氮元素。C、D處于相同的能級，且D是同期中電負性最大的元素，因此D是F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位于第ⅢA族元素，因此根據原子序數的大小可知，E應該是Al元素。F元素原子中4s能級有2個電子，且F的原子序數不超過20，所以F是鈣元素。G元素的離子形成的硫酸鹽結晶水合物呈藍色，因此G是銅元素。
（1）氮氣中含有三鍵，三鍵是由1個σ鍵和2個π鍵構成的，所以氮氣中σ鍵和Π鍵的個數比為1 ：2。原子數和價電子數分別都相等的是等電子體，則和氮氣互為等電子體的是CO。
（2）根據構造原理可知，銅元素的基態原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹。
（3）常溫下，鋁在濃硝酸中發生鈍化想象，所以實驗現象是無明顯現象(或鈍化) 。
（4）①根據晶胞結構可知。圖Ⅰ所示的FD₂晶體中與F離子最近且等距離的F離子數為（3×8）÷2＝12個。銅是面心立方堆積，配位數是12，則G原子形成晶體后周圍最緊鄰的G原子數為12個。
②在硼酸分子中氫元素和硼元素均不能滿足8個電子穩定結構，所以圖Ⅱ所示的物質結構中最外能層已達8電子結構的原子是氧元素。在硼酸分子中硼和氧元素之間形成3個極性鍵，氧元素和氫元素之間鈾形成3個極性鍵，所以H₃BO₃晶體中B原子個數與極性鍵個數比為1∶6。
③氟化鈣形成的晶體類型是離子晶體，銅形成的晶體類型是金屬晶體，硼酸形成的晶體類型是分子晶體，則三種晶體中熔點高低的順序為CaF₂＞Cu＞H₃BO₃。硼酸形成的是分子晶體，存在分子間作用力，所以H₃BO₃晶體受熱熔化時，克服的微粒之間的相互作用為分子間作用力（或氫鍵和范德華力）。
點評：該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題。試題綜合性強，側重對學生能力的培養和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養學生的應試能力和邏輯推理能力。該題以“周期表中元素的推斷”為載體，考查學生對元素周期表的熟悉程度及其對表中各元素性質和相應原子結構的周期性遞變規律的認識和掌握程度。考查了學生對物質結構與性質關系以及運用元素周期律解決具體化學問題的能力。