Question

1．A、B、C、D、E、F六種元素，A、B、C屬于第四周期元素且單質(zhì)均為固體，原子處于基態(tài)時A、B原子核外電子均成對，且核電荷數(shù)A＞B；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，如圖是金屬B和C所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖；D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負(fù)性是同族元素中最大的；E、F的原子均有三個能層，E原子的第一至第四電離能（kJ/mol）分別為：578、1817、2745、ll575；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3、熔點為190℃的化合物Q
（1）寫出A的基態(tài)核外電子排布式1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；用最簡式表示B、C形成合金的組成CaCu₅（用B、C元素符號表示）．該合金的密度為 a g/cm³，其晶胞的邊長為$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm．
（2）含有D、碳、硫三種元素的負(fù)一價離子中，所有原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，一個電子是由硫原子所得，則其電子式為．
（3）實驗測得氣態(tài)無水Q在1．Ol×10⁵ Pa、t₁℃的密度為5．OO g•L^-1、氣體摩爾體積為53.4L•mol^-，則此時Q的組成為（寫化學(xué)式）Al₂Cl₆，
（4）實驗證明：KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，則MgO 晶體中Mg²⁺的配位數(shù)是6，KCl、MgO、CaO 的熔點由高到低為MgO＞CaO＞KCl．
（5）紫外光的光子所具有的能量約為399kJ•mol^-1．根據(jù)表有關(guān)蛋白質(zhì)分子中重要化學(xué)鍵的信息，說明人體長時間照射紫外光后皮膚易受傷害的原因紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．

共價鍵	C-C	C-N	C-S
鍵能/kJ•mol-1	347	305	259

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F六種元素，D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負(fù)性是同族元素中最大的，則D原子處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p³，故D為氮元素；E、F的原子均有三個能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578，1817、2745、11575，E的最高價為+3，故E為鋁元素；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價，故F為氯元素，化合物Q熔點低，化合物Q是分子晶體；A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時，A、B原子核外電子均成對，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，故C為銅元素．

解答 解：A、B、C、D、E、F六種元素，D、E、F均位于p區(qū)，D原子在基態(tài)時p軌道半充滿且電負(fù)性是同族元素中最大的，則D原子處于第二周期，外圍電子排布為2s²2p³，故D為氮元素；E、F的原子均有三個能層，E原子的第一電離能至第四電離能（kJ/mol）分別為：578，1817、2745、11575，E的最高價為+3，故E為鋁元素；E與F能形成原子數(shù)目比為1：3，熔點為190℃的化合物，F(xiàn)為-1價，故F為氯元素，化合物Q熔點低，化合物Q是分子晶體；A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體原子處于基態(tài)時，A、B原子核外電子均成對，A、B原子外圍電子排布為4s²、3d¹⁰4s²、4s²4p⁶，且核電荷數(shù)A＞B，故B為鈣元素，A為鋅元素；C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素，屬于ds區(qū)，故C為銅元素．
故A為鋅元素、B為鈣元素、C為銅元素、D為氮元素、E為鋁元素、F為氯元素．
（1）A為鋅元素，A的基態(tài)核外電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；由晶胞結(jié)構(gòu)可知，晶胞中Ca原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$=1，Cu原子數(shù)目為1+8×$\frac{1}{2}$=5，B、C合金的組成為CaCu₅；CaCu₅的摩爾質(zhì)量為360g/mol，設(shè)該晶胞的邊長為x，根據(jù)密度公式：ρV=m，aN_Ax³=360，x=$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm；
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²；CaCu₅；$\root{3}{\frac{360}{{N}_{A}a}}$cm；
（3）D為氮元素，碳、硫三種元素的負(fù)一價離子中，所有原子均滿足最外層8電子結(jié)構(gòu)，氮原子形成三鍵，碳原子形成4條共價鍵，硫原子形成2條共價鍵，其中一個電子是由硫原子所得，電子式為：，
故答案為：；
（4）實驗測得氣態(tài)無水Q在1.01ⅹ10⁵Pa，t₁℃的密度為5.00g/L，氣體摩爾體積為53.4L/mol，該化合物的摩爾質(zhì)量為5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，令化合物Q化學(xué)式為（AlCl₃）_n，所以：n×（27+35.5×3）=267，解得n=2，所以化合物Q化學(xué)式為Al₂Cl₆．
故答案為：Al₂Cl₆；
（5）KCl、MgO、CaO、TiN這4種晶體的結(jié)構(gòu)與NaCl晶體結(jié)構(gòu)相似，TiN中離子都帶3個單位電荷，MgO、CaO中離子都帶2個單位電荷，KCl中離子都帶1個單位電荷，離子半徑Cl^-＜O^2-＜N^3-，Mg²⁺＜Ca²⁺＜K⁺，高價化合物的晶格能遠大于低價離子化合物的晶格，晶格能TiN＞MgO＞CaO＞KCl，故熔點TiN＞MgO＞CaO＞KCl；
在MgO晶胞中Mg²⁺周圍有六個O^2-，O^2-周圍有六個Mg²⁺，MgO 晶體中Mg²⁺的配位數(shù)是6，
故答案為：6；MgO＞CaO＞KCl；
（6）波長為300nm的紫外光的光子所具有的能量約為399kJ/mol，比蛋白質(zhì)分子中C-C、C-N和C-S的鍵能都大，所以波長為300nm的紫外光的光子能破壞蛋白質(zhì)分子中的化學(xué)鍵，從而破壞蛋白質(zhì)分子．
故答案為：紫外光具有的能量比蛋白質(zhì)分子中重要的化學(xué)鍵C-C、C-N和C-S的鍵能都大，紫外光的能量足以使這些化學(xué)鍵斷裂，從而破壞蛋白質(zhì)分子．

點評 本題考查核外電子排布規(guī)律、原子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)關(guān)系、晶體結(jié)構(gòu)與化學(xué)鍵等，題目難度中等，根據(jù)核外電子排布推斷元素是關(guān)鍵，是對知識的綜合考查．