Question

【化學——選修3：物質結構與性質】（15分）

已知A、B、C、D、E是元素周期表中1～36號元素，其原子序數(shù)依次增大，且A、B、C、D為主族元素。A與另外四種元素既不在同一周期，也不在同一主族。B和C同主族，D和E同周期；元素E是周期表中的第7列元素，D的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同，D跟B可形成離子化合物，其晶胞結構(其中B原子在晶胞內(nèi)部)如圖。

請回答下列問題：

（1）C-的電子排布式為______________；E元素原子的價電子排布式為________。

（2）元素B與氮元素可以形成化合物NB3，其中N—B鍵的化學鍵類型為________，根據(jù)價層電子對互斥理論可以判斷NB3的空間構型為________，NB3分子中N原子的雜化方式為________雜化。

（3）A、B形成的化合物AB的相對分子質量比A、C形成的化合物AC的相對分子質量小，但AB的沸點比AC高，其原因是 。

（4）從晶胞圖可以得出：D與B形成的離子化合物的化學式為 。

（5）含有D元素的化合物焰色反應為______色，焰色反應的原理是 。

 

Answer 1

（15分）（1）1s22s22p63s23p6（2分）　 3d54s2（2分）

（2）共價鍵(或極性共價鍵) （1分）　 三角錐形（1分）　 sp3（2分）

（3）前者分子間存在氫鍵（2分）

（4）CaF2（2分）

（5）磚紅（1分）

激發(fā)態(tài)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道，以光的形式釋放出能量（2分）

【解析】

試題分析：元素E是周期表中的第7列元素，所以E是Mn元素；D的最外層電子數(shù)與最內(nèi)層電子數(shù)相同，且與E同周期，所以D是第四周期第二主族元素Ca元素；D跟B可形成離子化合物，根據(jù)晶胞結構判斷，該晶胞中有4個D、8個B，所以該離子化合物的化學式為DB2，則B為第七主族元素，B和C同主族，因此B、C分別是F、Cl元素；A與另外四種元素既不在同一周期，也不在同一主族，所以A是H元素。根據(jù)以上分析：

（1）Cl-的核外有18個電子，電子排布式為1s22s22p63s23p6；Mn是第七副族元素，價電子排布式為 3d54s2；

（2）氨氣分子中含有共價鍵；NF3分子中中心原子的價層電子對數(shù)=3+1/2(5-3×1)=4，有1對孤對電子，所以空間構型為三角錐形；利用雜化軌道理論判斷N原子的雜化方式為 sp3雜化。

（3）HF的沸點比HCl的沸點高的原因是HF分子間可以形成氫鍵，使分子間作用力增大；

（4）根據(jù)上面分析知D與B形成的離子化合物的化學式為CaF2；

（5）根據(jù)焰色反應判斷Ca的焰色反應為磚紅色；原理是激發(fā)態(tài)電子從能量較高的軌道躍遷到能量較低的軌道，以光的形式釋放出能量。

考點：考查元素推斷，物質結構與性質的應用，焰色反應的原理，空間構型的判斷