Question

（2010?寶雞三模）[化學(xué)-選修3物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]
現(xiàn)有A、B、C、D、E、F、G七種原子序數(shù)小于36的元素，其原子序數(shù)的依次增大，其中A、B、C、D、E為短周期元素．
已知：①A、C兩元素的基態(tài)原子中P能級(jí)上均有2個(gè)未成對(duì)電子；
②D是短周期中電負(fù)性最小的元素；
③E是一種非金屬元素，其基態(tài)原子中P能級(jí)上有1個(gè)未成對(duì)電子；
④元素F與元素D同族；
⑤元素G的基態(tài)原子中d能級(jí)上有3個(gè)空軌道．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）元素B與元素C的第一電離能大小比較為

N

＞

O

（填元素符號(hào)），元素B與元素C對(duì)應(yīng)氫化物的穩(wěn)定性大小比較為

H₂O

＞

NH₃

（填分子式）．
（2）元素A與元素E形成的分子中各原子最外層均達(dá)到了8電子結(jié)構(gòu)，該分子里的中心  原子的雜化軌道類型為

sp³

，分子中相鄰化學(xué)鍵之間的夾角為

109°28′

．
（3）元素D與元素F分別與元素E形成的晶體熔點(diǎn)高低的比較為

NaCl

＞

KCl

（填化學(xué)式），原因?yàn)?!--BA-->

NaCl晶體的晶格能大于KCl晶體的晶格能

．
（4）元素G的基態(tài)原子的核外電子排布式為

1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²

．
（5）由元素G與元素C組成的一種礦石叫金紅石，其晶體的一個(gè)晶胞結(jié)構(gòu)如右圖所示，則可推知金紅石的化學(xué)式為

TiO₂

．

Answer 1

分析：A、B、C、D、E、F、G七種原子序數(shù)小于36的元素，其原子序數(shù)的依次增大，其中A、B、C、D、E為短周期元素．
②D是短周期中電負(fù)性最小的元素，則D為鈉元素；④元素F與元素D同族，則F為鉀元素；③原子序數(shù)大于鈉元素小于鉀元素，原子核外有3個(gè)電子層，其基態(tài)原子中P能級(jí)上有1個(gè)未成對(duì)電子，電子數(shù)排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，即E為鋁元素或氯元素，E是一種非金屬元素，故E為氯元素；①A、C兩元素原子序數(shù)小于鈉元素，的基態(tài)原子中P能級(jí)上均有2個(gè)未成對(duì)電子，有2個(gè)電子層，核外電子排布式為1s²2s²2p²，1s²2s²2p⁴，故A為碳元素，C為氧元素；原子序數(shù)B介于碳元素與氧元素之間，故B為氮元素；⑤元素G的基態(tài)原子中d能級(jí)上有3個(gè)空軌道，原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，故G為鈦元素．

解答：A、B、C、D、E、F、G七種原子序數(shù)小于36的元素，其原子序數(shù)的依次增大，其中A、B、C、D、E為短周期元素．
②D是短周期中電負(fù)性最小的元素，則D為鈉元素；④元素F與元素D同族，則F為鉀元素；③原子序數(shù)大于鈉元素小于鉀元素，原子核外有3個(gè)電子層，其基態(tài)原子中P能級(jí)上有1個(gè)未成對(duì)電子，電子數(shù)排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p¹或1s²2s²2p⁶3s²3p⁵，即E為鋁元素或氯元素，E是一種非金屬元素，故E為氯元素；①A、C兩元素原子序數(shù)小于鈉元素，的基態(tài)原子中P能級(jí)上均有2個(gè)未成對(duì)電子，有2個(gè)電子層，核外電子排布式為1s²2s²2p²，1s²2s²2p⁴，故A為碳元素，C為氧元素；原子序數(shù)B介于碳元素與氧元素之間，故B為氮元素；⑤元素G的基態(tài)原子中d能級(jí)上有3個(gè)空軌道，原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²，故G為鈦元素．
故A為碳元素，B為氮元素，C為氧元素；D為鈉元素，E為氯元素，F(xiàn)為鉀元素，G為鈦元素．
（1）B為氮元素，C為氧元素；元素B的2p能級(jí)有3個(gè)電子，處于半滿穩(wěn)定狀態(tài)，電子能量低，第一電離能高于同周期相鄰元素，故第一電離能N＞O；非金屬性N＜O，所以氫化物穩(wěn)定性H₂O＞NH₃．
故答案為：N＞O；H₂O＞NH₃．
（2）A為碳元素，E為氯元素，兩元素成的分子中各原子最外層均達(dá)到了8電子結(jié)構(gòu)，該分子為CCl₄，碳原子與氯原子之間形成1對(duì)共用電子對(duì)，碳原子雜化軌道數(shù)為4，碳原子采取sp³雜化，分子空間構(gòu)型為正四面體，所以分子中相鄰化學(xué)鍵之間的夾角為109°28′．
故答案為：sp³；109°28′．
（3）D為鈉元素，E為氯元素，F(xiàn)為鉀元素，元素D與元素E形成的晶體為氯化鈉晶體，元素F與元素E形成的晶體為氯化鉀，NaCl晶體的晶格能大于KCl晶體的晶格能，所以晶體熔點(diǎn)NaCl＞KCl．
故答案為：NaCl＞KCl；NaCl晶體的晶格能大于KCl晶體的晶格能．
（4）G為鈦元素，為22號(hào)元素，原子電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²．
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d²4s²．
（5）C為氧元素，G為鈦元素，由晶胞結(jié)構(gòu)圖可知，Ti原子數(shù)為8×

1

8

+1×

1

2

=1.5，O原子數(shù)目為6×

1

2

=3，Ti原子與O原子數(shù)目之比為1.5：3=1：2，所以金紅石的化學(xué)式為TiO₂．
故答案為：TiO₂．

點(diǎn)評(píng)：考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、元素周期律、核外電子排布規(guī)律、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等，綜合性較大，難度中等，推斷元素是關(guān)鍵，推斷主要根據(jù)元素性質(zhì)、原子結(jié)構(gòu)進(jìn)行，學(xué)生需對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)全面掌握與理解．