Question

10．原子序數依次增加的A、B、C、D、E、F六種常見元素中，A、B、C、D是短周期非金屬元素，B、C、D同周期，E、F是第四周期的金屬元素，F⁺的三個能層電子全充滿．下表是主要化合價及原子半徑數據：

	A	B	C	D	E	F
主要化合價	-1	-3+5	-2+6	-1+7	+2	+1+2
原子半徑nm	0.071	0.11	0.102	0.099	0.197	0.117

請回答下列問題：
（1）B、C、D三種元素第一電離能數值由小到大的順序是S＜P＜Cl（填元素符號）；
（2）B的氫化物中心原子采取sp³雜化，空間構型是三角錐形，是極性分子（填“極性”或“非極性”）；
（3）F²⁺與NH₃形成配離子的化學式為[Cu（NH₃）₄]²⁺，F單質晶體晶胞是下圖的③（填①、②、③或④）；
（4）A，E兩種元素形成晶體晶胞是圖中的②（填①、②、③或④），A離子的配位數是4；若晶胞邊長為apm（皮米），則A，E兩種粒子的最近距離可表示為$\frac{\sqrt{3}}{4}$apm
（5）圖5四條折線分別表示Ⅳ族、VA族、ⅥA族、VⅡA族元素氣態氫化物沸點變化，請選出C的氫化物所在的折線n（填n，m，x或y）
   

Answer 1

分析 原子序數依次增加的A、B、C、D、E、F六種常見元素中，A、B、C、D是短周期非金屬元素，B、C、D同周期，E、F是第四周期的金屬元素，F⁺的三個能層電子全充滿，則F原子核外電子數=2+8+18+1=29，為Cu元素，F為金屬元素，且原子序數大于E，則E是Ca元素；
根據元素化合價知，A、D所以第VIIA族元素，D有正化合價則A是F元素、D是Cl元素；
B元素屬于第VA族元素，原子半徑大于D，則B屬于P元素；
C元素屬于第VIA族元素，有正化合價，則C為S元素；
再結合題目分析解答．

解答 解：原子序數依次增加的A、B、C、D、E、F六種常見元素中，A、B、C、D是短周期非金屬元素，B、C、D同周期，E、F是第四周期的金屬元素，F⁺的三個能層電子全充滿，則F原子核外電子數=2+8+18+1=29，為Cu元素，F為金屬元素，且原子序數大于E，則E是Ca元素；根據元素化合價知，A、D所以第VIIA族元素，D有正化合價則A是F元素、D是Cl元素；B元素屬于第VA族元素，原子半徑大于D，則B屬于P元素；
C元素屬于第VIA族元素，有正化合價，則C為S元素；則A、B、C、D、E、F六種元素分別是F、P、S、Cl、Ca、Cu元素，
（1）B、C、D分別是P、S、Cl元素，同一周期元素，元素第一電離能隨著原子序數增大而呈增大趨勢，但第VA族元素第一電離能大于其相鄰元素，所以這三種元素第一電離能從小到大順序是S＜P＜Cl，
故答案為：S＜P＜Cl；     
（2）B的氫化物是PH₃，該分子結構和氨氣分子結構相似，所以P原子采用sp³雜化，為三角錐形結構，該分子中正負電荷重心不重合，為極性分子，
故答案為：sp³；三角錐；極性；
（3）銅氨絡離子中配體個數是4，所以其配離子化學式為[Cu（NH₃）₄]²⁺，銅晶胞為面心立方晶胞，故選③，
故答案為：[Cu（NH₃）₄]²⁺；③；
（4）A、E兩種元素形成化合物CaF₂，鈣離子和氟離子個數之比為1：2，則符合條件的基本為②，該晶胞中F離子的配位數是4；把該晶胞分成8個小立方體，如：最近的兩個F、Ca離子之間的距離為小立方體的對角線的一半，則其距離為：$\frac{\sqrt{（\frac{a}{2}）^{2}+（\frac{a}{2}）^{2}+（\frac{a}{2}）^{2}}}{2}$pm=$\frac{\sqrt{3}}{4}$apm，
故答案為：②；4；$\frac{\sqrt{3}}{4}$a；
（5）C是S元素，處于ⅥA族，在ⅣA族、ⅤA族、ⅥA族、ⅦA族元素，第二周期元素形成的氫化物中，H₂O通常為液體，沸點最高，故折線n表示第ⅥA族元素氫化物的沸點變化，故H₂S所在的折線為n，
故答案為：n．

點評 本題考查位置、結構與性質關系的綜合應用，題目難度中等，試題知識點較多、綜合性較強，要求學生能夠根據價層電子對互斥理論確定分子空間構型、原子雜化方式，明確氫鍵對物質性質的影響，難點是晶胞的計算．