Question

8．1-36號A、B、C、D、E、F、Q七種元素，其中A、B、C、D、E的原子序數均小于18且其核電荷數依次遞增，B元素基態原子電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，D原子的價電子排布為ns²np²ⁿ⁺²，E原子第一至第四電離能（kJ•mol^-1）分別為：738、1451、7733、10540．F²⁺離子K、L、M層全充滿．Q為前四周期中ds區的第一種元素．根據以上信息，同答下列問題：
（1）已知B與A形成的氣態化合物在標準狀況下的密度為1.16g•L^-1，則在該化合物分子空間構型直線型，在該化合物分子中含有σ鍵和π鍵個數比3：2．
（2）寫出單質F與足量C的最高價氧化物對應的水化物稀溶液反應，C被還原到最低價，該反應的化學方程式4Zn+10HNO₃（稀）=4Zn（NO₃）₂ +NH₄NO₃+3H₂O．
（3）圖1能正確表示第三周期部分元素的第二電離能（I₂）與原子序數關系C．（填標號）．

（4）B的單質是一種層狀結構，元素B和E的形成一種合金，E的原子位于B的層間，其投影位于層面六圓環的中央（如圖2），“△”表示E的原子位置，平行四邊形表示在此二維圖形上畫出的一個晶胞，該合金的化學式為MgC₂．
（5）元素Q形成的單質的晶體結構如圖3所示，該晶體形成時的原子堆積方式是丙 （選填“甲”、“乙”、“丙”）．

Answer 1

分析 1-36號A、B、C、D、E、F、Q七種元素，其中A、B、C、D、E的原子序數均小于18且其核電荷數依次遞增，B元素基態原子電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的價電子排布為ns²np²ⁿ⁺²，則n=2，故D為O元素，C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；E原子的第三電離能劇增，最外層有2個電子，原子序數大于氧，故E為Mg；F²⁺離子K、L、M層全充滿，則E的原子序數為2+8+18+2=30，故F為Zn；Q為前四周期中ds區的第一種元素，則Q為Cu元素；（1）中B（碳）與A形成的氣態化合物在標準狀況下的密度為1.16g•L^-1，則該化合物相對分子質量為22.4×1.16=26，應為HC≡CH，則A為H元素，據此解答．

解答 解：1-36號A、B、C、D、E、F、Q七種元素，其中A、B、C、D、E的原子序數均小于18且其核電荷數依次遞增，B元素基態原子電子占據三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數相同，原子核外電子排布為1s²2s²2p²，故B為碳元素；D原子的價電子排布為ns²np²ⁿ⁺²，則n=2，故D為O元素，C的原子序數介于碳、氧之間，故C為N元素；E原子的第三電離能劇增，最外層有2個電子，原子序數大于氧，故E為Mg；F²⁺離子K、L、M層全充滿，則E的原子序數為2+8+18+2=30，故F為Zn；Q為前四周期中ds區的第一種元素，則Q為Cu元素；（1）中B（碳）與A形成的氣態化合物在標準狀況下的密度為1.16g•L^-1，則該化合物相對分子質量為22.4×1.16=26，應為HC≡CH，則A為H元素．
（1）由C、H元素形成的化合物為HC≡CH，分子空間構型為直線型，在HC≡CH中含有3個σ鍵和2個π鍵，所以σ鍵和π鍵個數比為3：2，
故答案為：直線型；3：2；
（2）鋅與稀硝酸溶液反應，氮元素被還原到最低價，則生成硝酸銨，該反應的化學方程式為：4Zn+10HNO₃（稀）=4Zn（NO₃）₂ +NH₄NO₃+3H₂O，
故答案為：4Zn+10HNO₃（稀）=4Zn（NO₃）₂ +NH₄NO₃+3H₂O；
（3）在第三周期元素中，鈉失去1個電子后，就已經達到穩定結構，所以鈉的第二電離能最大，鎂最外層為2個電子，失去2個電子后為穩定結構，所以鎂的第二電離能較小，鋁最外層有3個電子，失去2個電子后還未達穩定結構，而鋁的金屬性比鎂弱，所以第二電離能比鎂略高，硅最外層上2p層有2個電子，失去后，留下2s軌道上有2個電子，相對較穩定，所以硅的第二電離能比鋁要低，磷、硫非金屬性逐漸增大，第二電離能也增大，由于硫失去一個電子后，3p軌道上是3個電子，是較穩定結構，所以硫的第二電離能要高于氯，所以C正確，
故答案為：C；
（4）以圖中一個六邊形為例，該六邊形中實際占有的碳原子數為6×$\frac{1}{3}$=2，含有的鎂原子數為1，該合金的化學式為MgC₂，
故答案為：MgC₂；
（5）Cu為面心六方密堆積，為ABC型方式堆積，圖中丙符合，
故答案為：丙．

點評 本題是對物質結構的考查，涉及核外電子排布、電離能、分子構型、晶胞結構與計算等，（3）中電離能判斷為易錯點、難點，是對學生綜合能力的考查，難點中等．