Question

A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期常見元素，其原子序數依次增大。已知：

A      單質在自然界中硬度最大

B      原子中s能級與p能級電子數相等且有單電子

C      C在B的下一周期，C的電離能數據（kJ ·mol^-1）為：I₁=738  I₂=1451  I₃=7732  I₄=10540

D      單質密度小，較好的延展性，廣泛用于食品包裝，D的氧化物是兩性氧化物

E      單質是一種常見金屬，與B元素能形成黑色和磚紅色兩種氧化物

（1）常溫下,某氣態單質甲分子與AB分子互為等電子體，則一個甲分子中包含   　　　　　  個π鍵。

（2）關于B的氫化物，中心原子的雜化類型是      ，分子的空間構型       ，其

熔沸點比與它同主族的下一周期元素的氫化物的熔沸點高，原因是                                                      。

（3）D元素原子核外有    　　　    種運動狀態不同的電子。當C單質、D單質和NaOH溶液形成原電池時，該原電池的負極的電極反應式為：         　　　　　　　                。

（4）E元素基態原子的價電子排布式                 。E晶體中微粒的堆積方式是 　　　

               。

 

Answer 1

【答案】

（11分）（1）2�。�1分）

（2）sp3�。�1分）    V形（1分） 水分子間存在氫鍵（1分）

（3）13（1分）   Al —3e-＋4OH^-=AlO₂^-＋2H₂O(2分)

（4）1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或［Ar］3d¹⁰4s¹ （2分） 面心立方最密堆積（2分）

【解析】

試題分析：單質在自然界中硬度最大，則A是碳元素。原子中s能級與p能級電子數相等且有單電子，且原子序數大于碳元素的，這說明B應該是氧元素。根據C的電離能數據可知，C應該是第ⅡA族元素，且位于B的下一周期，所以C是Mg元素。單質密度小，較好的延展性，廣泛用于食品包裝，D的氧化物是兩性氧化物，這說明D應該是Al元素。單質是一種常見金屬，與B元素能形成黑色和磚紅色兩種氧化物，因此E是鐵元素。

（1）原子數和電子數分別都相等的互為等電子體，氣態單質甲分子與AB分子互為等電子體，則甲應該是氮氣。氮氣中含有三鍵，而三鍵中含有2個π鍵。

（2）根據價層電子對互斥理論可知，水分子中氧原子含有的孤對電子對數是（6－2×1）÷2＝2，所以水是B形結構，氧原子是sp3雜化。水分子間存在氫鍵，因此其熔沸點比與它同主族的下一周期元素的氫化物的熔沸點高。

（3）鋁元素核外電子數是13個，則就有13種運動狀態不同的電子。鎂的金屬性雖然強于鋁的金屬性，但鎂和氫氧化鈉溶液不反應，而鋁可以，所以在該原電池中鋁是負極，電極反應式是Al —3e-＋4OH^-=AlO₂^-＋2H₂O。

（4）根據構造原理可知，鐵元素基態原子的價電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹或［Ar］3d¹⁰4s¹，其晶體中微粒的堆積方式是面心立方最密堆積。

考點：考查等電子體、共價鍵、雜化軌道、空間構型、氫鍵、電極反應式以及核外電子排布式

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基礎知識的鞏固與訓練。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。