Question

已知A、B、C、D、E、F、G為前四周期七種元素且原子序數(shù)依次增大，其中A的基態(tài)原子中沒有成對電子；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，且每種軌道中的電子總數(shù)相同，C原子核外成對電子數(shù)比未成對電子數(shù)多1個，其氫化物常用作致冷劑，D原子未成對電子與周期數(shù)相同，在E元素所在周期中的基態(tài)該原子的第一電離能最小；F原子價電子ns^n-lnp^n+l；G單質(zhì)是硬度最大的金屬．
請回答下列問題：
（1）G元素基態(tài)原子價電子排布式為

 

．
（2）B、C、D三種元素的最簡單氫化物的鍵角由小到大的順序為

 

（填元素符號），常溫下硬度最大的B單質(zhì)、E₂F、A₂D及A₂F的沸點由大到小的順序為

 

（填化學(xué)式）
（3）D元素與氟元素相比，電負(fù)性：D

 

氟元素（填“＞”、“=”或“＜”），下列表述中能證明這一事實的是

 

（填選項序號）
A．常溫下氟氣的顏色比D單質(zhì)的顏色深  B．氟氣與D的氫化物劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生D的單質(zhì)
C．氟與D形成的化合物中D元素呈正價態(tài) D．比較兩元素的單質(zhì)與氫氣化合時得電子的數(shù)目
（4）離子化合物CA₅的晶體中含有多種化學(xué)鍵：但一定不含有的化學(xué)鍵是

 

（填選項序號）．
A．極性鍵    B．非極性鍵    C．配位鍵    D．金屬鍵
（5）B₂A₄是重要的基本石油化工原料．B₂A₄分子中B原子軌道的雜化類型為

 

；1mol B₂A₄分子中含σ鍵

 

mol．
（6）由E的氯化物組成的晶體中，陰、陽離子都有球型對稱結(jié)構(gòu)，它們都可以看作剛性圓球，并彼此“相切”．如圖所示為Cl、E形成化合物的晶胞結(jié) 圖以及晶胞的剖面圖，晶胞中距離一個E⁺最近的E⁺有

 

個．若晶體密度為ρg?cm^-3，阿伏加德羅常的值用N_A表示，則Cl^-的離子半徑

 

cm（用含N_A與ρ式子表達）．

Answer 1

考點：原子結(jié)構(gòu)與元素周期律的關(guān)系,元素電離能、電負(fù)性的含義及應(yīng)用,化學(xué)鍵,晶胞的計算

專題：元素周期律與元素周期表專題,化學(xué)鍵與晶體結(jié)構(gòu)

分析：A、B、C、D、E、F、G是前四周期的七種元素，其原子序數(shù)依次增大．
A的基態(tài)原子中沒有成對電子，則A為H元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B的核外電子排布式為1²S²2P²，則B為C元素；C原子核外成對電子數(shù)比未成對電子數(shù)多1個，其氫化物常用作致冷劑，應(yīng)為N元素，對應(yīng)的氫化物為氨氣，D原子未成對電子與周期數(shù)相同，核外電子排布式為1²S²2P⁴，原子核外未成對電子數(shù)為2，為O元素，在E元素所在周期中的基態(tài)該原子的第一電離能最小，應(yīng)為Na元素；F原子價電子ns^n-lnp^n+l，可知n=3，應(yīng)為S元素，G單質(zhì)是硬度最大的金屬，應(yīng)為Cr，結(jié)合對應(yīng)單質(zhì)、化合物的性質(zhì)以及題目要求解答該題．

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G是前四周期的七種元素，其原子序數(shù)依次增大．
A的基態(tài)原子中沒有成對電子，則A為H元素；B的基態(tài)原子中電子占據(jù)三種能量不同的原子軌道，每種軌道中的電子總數(shù)相同，則B的核外電子排布式為1²S²2P²，則B為C元素；C原子核外成對電子數(shù)比未成對電子數(shù)多1個，其氫化物常用作致冷劑，應(yīng)為N元素，對應(yīng)的氫化物為氨氣，D原子未成對電子與周期數(shù)相同，核外電子排布式為1²S²2P⁴，原子核外未成對電子數(shù)為2，為O元素，在E元素所在周期中的基態(tài)該原子的第一電離能最小，應(yīng)為Na元素；F原子價電子ns^n-lnp^n+l，可知n=3，應(yīng)為S元素，G單質(zhì)是硬度最大的金屬，應(yīng)為Cr，
（1）由以上分析可知G為Cr，位于周期表第4周期ⅥB族，基態(tài)原子價電子排布式為3d⁵4s¹，故答案為：3d⁵4s¹；
（2）C、N、O三種元素的最簡單氫化物分別為甲烷、氨氣、水，鍵角分別為109°28′、107°18′、104°5′，最簡單氫化物的鍵角由小到大的順序為O、C、N，
常溫下硬度最大的B單質(zhì)、E₂F、A₂D及A₂F，分別為金剛石、Na₂S、H₂O及H₂S，其中金剛石為原子晶體，沸點最高，Na₂S為離子化合物，H₂O含有氫鍵，H₂S沸點最低，
故答案為：O、C、N；C、Na₂S、H₂O、H₂S；
（3）O和F位于周期表相同周期，從左到右電負(fù)性逐漸增強，可根據(jù)與氫氣反應(yīng)的劇烈程度以及對應(yīng)的化合物的化合價判斷，與顏色、最外層電子數(shù)目的多少無關(guān)，
故答案為：＜；BC；
（4）離子化合物CA₅為NH₄H，為離子化合物，含有離子鍵、配位鍵、極性鍵，不含非極性鍵和金屬鍵，故答案為：BD；
（5）B₂A₄為C₂H₄，結(jié)構(gòu)簡式為CH₂=CH₂，每個C形成3個δ鍵和1個π鍵，則為sp²雜化，且1mol中含有5molσ鍵，故答案為：sp²；5；
（6）由Na、Cl兩元素形成的化合物為NaCl，以中間的黑色球為Na⁺離子研究，與之最近的Na⁺離子處于晶胞的棱上，共有12個．晶胞中Na⁺離子數(shù)目=1+12×

1

4

=4、Cl^-離子數(shù)目=8×

1

8

+6×

1

2

=4，故晶胞質(zhì)量=

4×58.5

NA

g，晶胞體積=

4×58.5 NA g

ρ g/cm3

=

234

ρNA

cm³，令Cl^-離子半徑為r，則棱長為

2

2

×4r=2

2

r，故（2

2

r）³=

234

ρNA

cm³，解得r=

2

4

3	234 ρNA

cm，
故答案為：12；

2

4

3	234 ρNA

．

點評：本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，涉及核外電子排布、雜化軌道、分子結(jié)構(gòu)、電離能、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等，推斷元素是解題關(guān)鍵，（6）為易錯點，需要學(xué)生具有較好的空間想象力與數(shù)學(xué)計算能力，注意利用均攤法進行晶胞計算．