Question

19．已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期．A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同；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；D原子的核外成對(duì)電子對(duì)數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為3：1．A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)之比為1：1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑．E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子排布相同．
（1）D元素在元素周期表中的位置為第二周期VIA族．
（2）下列敘述正確的是ad（填寫(xiě)序號(hào)）．
a．水的沸點(diǎn)比M高得多，是因?yàn)樗�分子間能形成氫鍵，而M分子間不能形成氫鍵
b．M的中心原子采用sp³雜化     
c．N分子中含有6個(gè)σ鍵和1個(gè)大π鍵
d．BD₂晶體的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比二氧化硅晶體的低
（3）已知C₂D是一種麻醉劑，根據(jù)等電子原理可推知C₂D的空間構(gòu)型為直線形．
（4）E的一種氧化物Q，其晶胞結(jié)構(gòu)如圖1所示，則Q的化學(xué)式為TiO₂．

（5）科學(xué)家通過(guò)X射線測(cè)膽礬中既含有配位鍵，又含有氫鍵，其結(jié)構(gòu)示意圖可簡(jiǎn)單表示如上右圖：①膽礬的化學(xué)式用配合物的形式表示為[Cu（H₂O）₄]SO₄．H₂O 其中配位原子是O．
②膽礬中SO${\;}_{4}^{2-}$的空間構(gòu)型為正四面體．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期；
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，則B是C元素；
A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同且原子序數(shù)小于B，則A為H元素；
A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，M為HCHO；
D原子的核外成對(duì)電子對(duì)數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為3：1，且原子序數(shù)大于B，則D是O元素；
C原子序數(shù)大于B而小于D，所以C是N元素；
A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)之比為1：1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑，N為苯；
E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子排布相同，則E是Ti元素；
（1）D是O元素，主族元素原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等；
（2）a．含有氫鍵的物質(zhì)熔沸點(diǎn)較高；
b．根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷原子雜化方式； 
c．N為苯，苯中含有π鍵；
d．分子晶體熔沸點(diǎn)較低、原子晶體熔沸點(diǎn)較高；
（3）N₂O是一種麻醉劑，等電子體結(jié)構(gòu)和性質(zhì)相似；
（4）該晶胞中Ti離子個(gè)數(shù)=1+8×$\frac{1}{8}$=2、氧離子個(gè)數(shù)=2+4×$\frac{1}{2}$=4，鈦離子和氧離子個(gè)數(shù)之比=2：4=1：2；
（5）①根據(jù)圖知，膽礬的配位數(shù)是4，4個(gè)水分子為其配體，另一個(gè)水分子以結(jié)晶水形式存在，O原子為配原子；
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論判斷硫酸根離子空間構(gòu)型．

解答 解：A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次遞增，A、B、C、D位于前三周期；
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，則B是C元素；
A位于周期表的s區(qū)，其原子中電子層數(shù)和未成對(duì)電子數(shù)相同且原子序數(shù)小于B，則A為H元素；
A、B、D三種元素組成的一種化合物M是新裝修居室中常含有的一種有害氣體，M為HCHO；
D原子的核外成對(duì)電子對(duì)數(shù)與未成對(duì)電子數(shù)之比為3：1，且原子序數(shù)大于B，則D是O元素；
C原子序數(shù)大于B而小于D，所以C是N元素；
A、B兩種元素組成的原子個(gè)數(shù)之比為1：1的化合物N是常見(jiàn)的有機(jī)溶劑，N為H₂O₂；
E有“生物金屬”之稱，E⁴⁺和氬原子的核外電子排布相同，則E是Ti元素；
（1）D是O元素，主族元素原子核外電子層數(shù)與其周期數(shù)相等、最外層電子數(shù)與其族序數(shù)相等，O原子核外有2個(gè)電子層、最外層電子數(shù)是6，所以位于第二周期第VIA族，故答案為：二；VIA；
（2）a．水的沸點(diǎn)比甲醛高得多，是因?yàn)樗�分子間能形成氫鍵，而甲醛分子間不能形成氫鍵，故正確；
b．甲醛的中心原子碳原子的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，所以碳原子采用sp²雜化，故錯(cuò)誤；
c．苯分子中含有12個(gè)σ鍵和1個(gè)大π鍵，故錯(cuò)誤；
d．CO₂晶體是分子晶體，所以它的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)都比原子晶體二氧化硅的低，故正確；
故選ad；
（3）N₂O與CO₂是互為等電子體，根據(jù)等電子體原理可知，它們的結(jié)構(gòu)相似，所以N₂O的空間構(gòu)型為直線形，故答案為：直線形；
（4）該晶胞中Ti離子個(gè)數(shù)=1+8×$\frac{1}{8}$=2、氧離子個(gè)數(shù)=2+4×$\frac{1}{2}$=4，鈦離子和氧離子個(gè)數(shù)之比=2：4=1：2，所以其化學(xué)式為TiO₂，故答案為：TiO₂；
（5）①根據(jù)圖象知銅離子的配位數(shù)是4，另外一個(gè)水分子是結(jié)晶水分子，所以其表示式為[Cu（H₂O）₄]SO₄．H₂O，故答案為：[Cu（H₂O）₄]SO₄．H₂O；O；
②根據(jù)價(jià)層電子對(duì)互斥理論知，硫酸根離子中S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且不含孤電子對(duì)，所以為正四面體構(gòu)型，故答案為：正四面體．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，涉及晶胞計(jì)算、配合物、原子雜化等知識(shí)點(diǎn)，為高頻考點(diǎn)，難點(diǎn)是配合物中內(nèi)界和外界判斷及晶胞計(jì)算，題目難度中等．