Question

已知：A、B、C、D四種短周期元素，其化合價(jià)最高正價(jià)數(shù)依次為1、4、5、7，已知B原子的核外次外層電子數(shù)為2。A、C原子的核外次外層電子數(shù)為8。D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是已知含氧酸中酸性最強(qiáng)的酸。試回答下列有關(guān)的問題：

（1）寫出C元素原子的價(jià)電子軌道表達(dá)式       ；D元素的價(jià)電子排布式        。

（2）已知B元素與氫元素形成的氣態(tài)化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.161g·L^-1，則在該化合物的分子中B原子的雜化方式為          。

（3）已知C、D兩種元素形成的化合物通常有CD₃、CD₅兩種。這兩種化合物中一種為非極性分子，一種為極性分子，則屬于極性分子的化合物的化學(xué)式是          。

（4）由B元素形成具有正四面體結(jié)構(gòu)的晶體和由C元素形成具有正四面體結(jié)構(gòu)的晶體相比，熔點(diǎn)較高的晶體是        （填寫晶體的名稱）。

（5）由A、D兩元素形成的化合物組成的晶體中，陰、陽離子都具有或近似具有球型對(duì)稱結(jié)構(gòu)，它們都可以看作剛性圓球，并彼此“相切”。如下圖所示為A、D形成化合物的晶胞結(jié)構(gòu)圖以及晶胞的剖面圖：

若

a＝5.6×10^-8cm，則該晶體的密度為              g·cm^-3（精確到小數(shù)點(diǎn)后1位）。

 

Answer 1

【答案】

（12分，每空2分）  （1）、3s²3p⁵

（2）sp      （3）PCl₃        （4）金剛石    （5）2.2

【解析】

試題分析：已知B的原子核外次外層電子數(shù)為2，最高正價(jià)為4，則B為碳元素；A、C原子的核外次外層電子數(shù)為8，最高正價(jià)分別為1、5，則A為鈉元素，C為磷元素；D元素的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物是已知含氧酸中最強(qiáng)的酸，該酸為高氯酸，且Cl的最高價(jià)為+7，所以D為氯元素。

（1）C為磷元素，最外層有5個(gè)電子，3s能級(jí)有2個(gè)電子，3p能級(jí)有3個(gè)電子，P原子的價(jià)電子軌道表示式為。D為氯元素，原子核外有17個(gè)電子，價(jià)電子排布式為3s²3p⁵。

（2）B為碳元素，已知B與氫元素形成的化合物在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.161g/L，該化合物的摩爾質(zhì)量為1.161g/L×22.4L/mol＝26g/mol，故該氫化物為C₂H₂。乙炔是直線型結(jié)構(gòu)，C原子雜化軌道數(shù)為1+1＝2，C原子的雜化方式為sp雜化。

（3）C為磷元素、D為氯元素，CD₃、CD₅分別為PCl₃、PCl₅。PCl₅中心原子P原子最外層電子全部成鍵為非極性分子，PCl₃中心原子P原子最外層電子未全部成鍵為極性分子，P原子呈3個(gè)σ鍵、含有1對(duì)孤對(duì)電子對(duì)，采取sp³雜化，空間結(jié)構(gòu)為三角錐型。

（4）由B元素形成具有正四面體結(jié)構(gòu)的晶體是金剛石，由C元素形成具有正四面體結(jié)構(gòu)的晶體是白磷。金剛石是原子晶體，白磷是分子晶體，所以熔點(diǎn)較高的晶體是金剛石。

（5）在氯化鈉晶胞中還有鈉離子和氯離子的個(gè)數(shù)分別是。由于晶胞的邊長是＝5.6×10^-8cm，則該晶體的密度為，解得ρ＝2.2 g/cm

考點(diǎn)：考查元素推斷、核外電子排布規(guī)律、化學(xué)鍵、分子極性與空間結(jié)構(gòu)、雜化軌道、沸點(diǎn)比較以及晶體結(jié)構(gòu)和晶體的有關(guān)計(jì)算

點(diǎn)評(píng)：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(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導(dǎo)與訓(xùn)練，旨在考查學(xué)生靈活運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)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，比較全面考查學(xué)生有關(guān)元素推斷知識(shí)和靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。考查學(xué)生對(duì)元素周期表的熟悉程度及其對(duì)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(rèn)識(shí)和掌握程度�？疾榱藢W(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系以及運(yùn)用元素周期律解決具體化學(xué)問題的能力。