Question

8．A、B、C、D、E、F、G、I均為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素．A原子的L電子層的p能級(jí)上有一個(gè)空軌道；C的最外層有6個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同電子；D的基態(tài)原子外圍電子排布式為3S²；E與D同周期，且在該周期中電負(fù)性最大；F、G是同族且原子序數(shù)差2的元素；I的基態(tài)原子外圍只有一個(gè)單電子．
（1）下列關(guān)于A₂H₄分子和H₂C₂分子的說(shuō)法正確的是E．
A．分子中都含有σ鍵和π鍵              B．中心原子都sp²雜化
C．都是含極性鍵和非極性鍵的非極性分子    D．互為等電子體
E．A₂H₄分子的沸點(diǎn)明顯低于H₂C₂分子
（2）A、B、C三種元素中的兩種，能形成原子個(gè)數(shù)比為l：3的常見(jiàn)微粒，推測(cè)這兩種微粒的空間構(gòu)型為平面三角形．
（3）E能形成多種含氧酸，如HEO₃、HEO₂，請(qǐng)簡(jiǎn)述酸性HEO₃大于HEO₂的原因：HClO₃中非羥基氧多，Cl正電性高，導(dǎo)致羥基中O的電子向Cl偏移，在水分子的作用下越易電離出H⁺，酸性越強(qiáng)．
（4）G與AC能形成揮發(fā)性液體G（AC）₄，則其固體屬于分子晶體．
（5）F常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)為體心立方堆積，原子半徑為a nm，I常見(jiàn)晶體結(jié)構(gòu)為面心立方堆積，原子半徑為b nm，則兩種金屬的密度比為$\frac{7^{3}}{16{a}^{3}}$（用含a、b的算式表示）．

Answer 1

分析 A、B、C、D、E、F、G、I均為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素，A原子的L電子層的p能級(jí)上有一個(gè)空軌道，則A為C，C的最外層有6個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同電子，則C為O，故B為N，D的基態(tài)原子外圍電子排布式為3S²，則D為Mg，E與D同周期，且在該周期中電負(fù)性最大，故為Cl，F(xiàn)、G是同族且原子序數(shù)差2的元素，則F為Fe，G為Ni，I的原子最外層只有一個(gè)電子，原子序數(shù)大于鎳，則I為Cu，據(jù)此解答．

解答 解：A、B、C、D、E、F、G、I均為前四周期原子序數(shù)依次增大的元素，A原子的L電子層的p能級(jí)上有一個(gè)空軌道，則A為C，C的最外層有6個(gè)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不同電子，則C為O，故B為N，D的基態(tài)原子外圍電子排布式為3S²，則D為Mg，E與D同周期，且在該周期中電負(fù)性最大，故為Cl，F(xiàn)、G是同族且原子序數(shù)差2的元素，則F為Fe，G為Ni，I的原子最外層只有一個(gè)電子，原子序數(shù)大于鎳，則I為Cu，
（1）A₂H₄分子和H₂C₂分子分別為C₂H₄和H₂O₂，
A．H₂O₂分子中全部為σ鍵，無(wú)π鍵，故A錯(cuò)誤；
B．H₂O₂分子中氧原子形成2個(gè)σ鍵，含有2對(duì)孤電子對(duì)，中心原子都sp³雜化，故B錯(cuò)誤；
C．H₂O₂分子的空間構(gòu)型不是直線形，為展開書頁(yè)形結(jié)構(gòu)，為極性分子，故C錯(cuò)誤；
D．等電子體指原子總數(shù)相等，價(jià)電子總數(shù)相等的不同微粒，C₂H₄和H₂O₂，原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)均不等，故D錯(cuò)誤；
E．H₂O₂分子能形成分子間氫鍵，且相對(duì)分子質(zhì)量比乙烯大，故C₂H₄分子的沸點(diǎn)明顯低于H₂O₂，故E正確；
故答案為：E；
（2）A、B、C三種元素中的兩種，能形成原子個(gè)數(shù)比為l：3的常見(jiàn)微粒，形成原子個(gè)數(shù)比為1：3的常見(jiàn)微粒分別是CO₃^2-、NO₃^-，中心原子含σ鍵電子對(duì)數(shù)為3對(duì)，CO₃^2-含有的電子對(duì)數(shù)=3+$\frac{4+2-2×3}{2}$=3，NO₃^-含有的電子對(duì)數(shù)=3+$\frac{5+1-2×3}{2}$=3，所以都是平面三角形結(jié)構(gòu)，故答案為：平面三角形；
（3）HClO₂與HClO₃中，HClO₃中非羥基氧多，Cl正電性高，導(dǎo)致羥基中O的電子向Cl偏移，在水分子的作用下越易電離出H⁺，酸性越強(qiáng)，
故答案為：HClO₃中非羥基氧多，Cl正電性高，導(dǎo)致羥基中O的電子向Cl偏移，在水分子的作用下越易電離出H⁺，酸性越強(qiáng)；
（4）Ni與CO能形成揮發(fā)性液體Ni（CO）₄，根據(jù)物質(zhì)的狀態(tài)判斷其固體屬于分子晶體，故答案為：分子；
（5）由鐵原子堆積模型為體心立方堆積可知，鐵原子半徑為anm，設(shè)棱長(zhǎng)為x，則x²+（$\sqrt{2}x$）2=[4（a×10^-10）]²，解得x=$\frac{4a×1{0}^{-10}}{\sqrt{3}}$，在晶胞中含有鈉原子數(shù)為1+8×$\frac{1}{8}$=2，則Z晶體的密度為$\frac{2×56}{NA（\frac{4×a×1{0}^{-10}}{\sqrt{3}}）^{3}}$g/cm³；銅晶胞為面心立方密堆積，晶胞面對(duì)角線上的Cu原子相鄰，則晶胞棱長(zhǎng)為bpm×4×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=2$\sqrt{2}$bpm，晶胞中Cu原子數(shù)目為8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，則晶胞密度為$\frac{4×64}{{N}_{A}×（2\sqrt{2}b×1{0}^{-10}）^{3}}$g•cm^-3，鐵與銅晶體的密度比為$\frac{7^{3}}{16{a}^{3}}$，故答案為：$\frac{7^{3}}{16{a}^{3}}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的考查，涉及分子結(jié)構(gòu)、晶體類型與性質(zhì)、晶胞結(jié)構(gòu)與計(jì)算等，（5）中晶胞計(jì)算為易錯(cuò)點(diǎn)、難點(diǎn)，需要學(xué)生具有一定的空間想象與計(jì)算能力，難度中等．