Question

9．A、B、C、D、E、F、G七種元素，它們的原子序數(shù)依次增大，除G外均為前20號(hào)元素．A原子基態(tài)時(shí)p能級(jí)原子軌道上電子數(shù)等于次外能層電子數(shù)，C元素的原子基態(tài)時(shí)s能級(jí)與p能級(jí)上的電子數(shù)相等，C、D處于相同的能級(jí)，且D是同期中電負(fù)性最大的元素，E原子的第一至第四電離能（kJ•mol^-1）分別為：578、1817、2745、11575，F(xiàn)元素原子中4s能級(jí)有2個(gè)電子．G元素的離子形成的硫酸鹽結(jié)晶水合物呈藍(lán)色．
（1）B形成的單質(zhì)中σ鍵和Π鍵的個(gè)數(shù)比為1：2，上述元素形成的化合物中和B的單質(zhì)是等電子體的是CO（填化學(xué)式）
（2）G元素的基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（3）常溫下，E單質(zhì)投入到B的最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的濃溶液中的現(xiàn)象是無(wú)明顯現(xiàn)象（或鈍化）．
（4）D、F組成的晶體FD₂結(jié)構(gòu)如圖Ⅰ所示，G形成晶體的結(jié)構(gòu)如Ⅲ所示，Ⅱ?yàn)镠₃BO₃（硼酸）晶體結(jié)構(gòu)圖（層狀結(jié)構(gòu)，層內(nèi)的H₃BO₃分子通過(guò)氫鍵結(jié)合）．

①圖Ⅰ所示的FD₂晶體中與F離子最近且等距離的F離子數(shù)為12，圖Ⅲ中未標(biāo)號(hào)的G原子形成晶體后周?chē)�最緊鄰的G原子數(shù)為12；
②圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外能層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是O（寫(xiě)元素符號(hào)），H₃BO₃晶體中B原子個(gè)數(shù)與極性鍵個(gè)數(shù)比為1：6；
③三種晶體中熔點(diǎn)高低的順序?yàn)镃aF₂＞Cu＞H₃BO₃（填化學(xué)式），H₃BO₃晶體受熱熔化時(shí)，克服的微粒之間的相互作用為分子間作用力、氫鍵．

Answer 1

分析 除G外均為前20號(hào)元素，A原子基態(tài)時(shí)p能級(jí)原子軌道上電子數(shù)等于次外層電子數(shù)，則A的電子排布為1s²2s²2p²，即A為碳元素；
C元素的原子基態(tài)時(shí)s能級(jí)與p能級(jí)上的電子數(shù)相等，則C的電子排布為1s²2s²2p⁴，則C為氧元素；
A、B、C原子序數(shù)依次增大，則B為氮元素；
C、D有相同的能級(jí)，且D是同期中電負(fù)性最大的元素，則D為氟元素；
E原子的第一至第四電離能（kJ•mol^-1）分別為：578、1817、2745、11575，即容易失去3個(gè)電子，則E為鋁元素；
F元素原子中4s能級(jí)有2個(gè)電子，F(xiàn)的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²2p⁶4s²，則F為鈣元素；
G元素的離子形成的硫酸鹽結(jié)晶水合物呈藍(lán)色，則G為銅元素，據(jù)此進(jìn)行解答．

解答 解：由除G外均為前20號(hào)元素A原子基態(tài)時(shí)p能級(jí)原子軌道上電子數(shù)等于次外層電子數(shù)，則A的電子排布為1s²2s²2p²，即A為碳元素；C元素的原子基態(tài)時(shí)s能級(jí)與p能級(jí)上的電子數(shù)相等，則C的電子排布為1s²2s²2p⁴，則C為氧元素；
A、B、C原子序數(shù)依次增大，則B為氮元素；C、D有相同的能級(jí)，且D是同期中電負(fù)性最大的元素，則D為氟元素；
E原子的第一至第四電離能（kJ•mol^-1）分別為：578、1817、2745、11575，即容易失去3個(gè)電子，則E為鋁元素；
F元素原子中4s能級(jí)有2個(gè)電子，F(xiàn)的電子排布為1s²2s²2p⁶3s²2p⁶4s²，則F為鈣元素；G元素的離子形成的硫酸鹽結(jié)晶水合物呈藍(lán)色，則G為銅元素；
（1）B形成的單質(zhì)為N₂，N≡N中有2個(gè)π鍵、1個(gè)σ鍵，σ鍵和Π鍵的個(gè)數(shù)比為1：2；
氮?dú)夥肿又械脑�子�?shù)為2，價(jià)電子數(shù)為10，而CO中的原子數(shù)為2，價(jià)電子數(shù)為4+6=10，則二者互為等電子體，
故答案為：1：2；CO；
（2）G為銅元素，原子序數(shù)為29，其基態(tài)電子排布為：1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案為：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（3）因E為鋁，B為氮元素，則常溫下鋁遇濃硝酸發(fā)生鈍化，無(wú)明顯現(xiàn)象，
故答案為：無(wú)明顯現(xiàn)象（或鈍化）；
（4）①由圖I可以看出晶體中與F離子最近且等距離的F離子數(shù)為：$\frac{3×8}{2}$=12；由圖III中未標(biāo)號(hào)的G原子形成晶體后周?chē)�最緊鄰的G原子數(shù)為：3+6+3=12，
故答案為：12；12；    
②圖Ⅱ所示的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中最外能層已達(dá)8電子結(jié)構(gòu)的原子是O原子；硼酸分子中含有3個(gè)氧氫鍵極性鍵和3個(gè)B-O極性鍵，所以B原子與極性鍵的個(gè)數(shù)比為1：6，
故答案為：O；
③CaF₂為離子晶體，Cu為金屬晶體，H₃BO₃為分子晶體，離子晶體的熔點(diǎn)高，金屬晶體熔點(diǎn)大于分子晶體、小于離子晶體，即熔點(diǎn)由高到低的排列順序?yàn)椋篊aF₂＞Cu＞H₃BO₃；H₃BO₃晶體中存在的作用力除共價(jià)鍵以外，分子和分子之間存在分子間作用力，有因氧的電負(fù)性大，分子之間存在氫鍵，
故答案為：CaF₂＞Cu＞H₃BO₃；分子間作用力、氫鍵．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了位置、結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的綜合應(yīng)用及晶胞的計(jì)算，題目難度中等，推斷各元素為解答關(guān)鍵，注意掌握原子結(jié)構(gòu)與元素周期律、元素周期表的關(guān)系，明確晶胞計(jì)算的方法．