Question

下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素．

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

（1）写出上表中元素⑨原子的外围电子排布式

3d⁵4s¹

．
（2）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为：

sp²

（3）按要求完成下列各题
a．第一电离能：元素④

＞

元素⑤（选填“＞”、“=”、“＜”）．
b．与元素④所形成的单质互为等电子体的分子、离子的化学式

CO

、

C₂^2-

（各写一种）．
c．元素④的气态氢化物X的水溶液在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，所发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为

2NH₃．H₂O+3H₂O₂═N₂+8H₂O

d．由X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质．则其负极反应式为

2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O

．
（4）由元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子．0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ．该反应的热化学方程式为

CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol

（5）在测定①与⑥形成化合物的相对分子质量时，实验测得的值一般高于理论值的主要原因是：

分子之间形成氢键

．
（6）元素⑩所形成的单质晶体中原子的堆积方式如下图甲所示，其晶胞特征如图乙所示，原子之间相互位置关系的平面图如图丙所示． 已知该原子的半径为d，相对原子质量为M，N_A代表阿伏加德罗常数，请回答：
晶体中该原子的配位数为

12

，一个晶胞中包含的原子数目为

4

；该晶体的密度为

M

4 2 d 3NA

（用字母表示）

Answer 1

分析：由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Na，⑧为S，⑨为V，⑩为Ni，
（1）⑨为V，原子序数为23；
（2）③与①形成的水果催熟剂气体化合物为乙烯；
（3）a．N原子的最外层p电子半满，为稳定结构；
b．元素④所形成的单质为N₂，原子数、价电子数相同的微粒为等电子体；
c．一水合氨与过氧化氢反应生成氮气和水；
d．X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质，则负极N原子失去电子；
（4）元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子，Z为CS₂，0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ，则1mol完全燃烧放出1075kJ的热量；
（5）①与⑥形成化合物为HF，分子之间形成氢键；
（6）由甲图可知，原子紧密堆积，由乙可知，个晶胞中包含的原子数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4个，利用ρ=

m

V

计算密度．

解答：解：由元素在周期表中的位置可知，①为H，②为Be，③为C，④为N，⑤为O，⑥为F，⑦为Na，⑧为S，⑨为V，⑩为Ni，
（1）⑨为V，原子序数为23，则外围电子排布式为3d⁵4s¹，故答案为：3d⁵4s¹；
（2）③与①形成的水果催熟剂气体化合物为乙烯，C原子上没有孤对电子，成键数为3，则C原子为sp²杂化，故答案为：sp²；
（3）a．N原子的最外层p电子半满，为稳定结构，则N原子的第一电离能大，故答案为：＞；
b．元素④所形成的单质为N₂，原子数、价电子数相同的微粒为等电子体，互为等电子体的分子、离子的化学式为CO、C₂^2-，故答案为：CO；C₂^2-；
c．一水合氨与过氧化氢反应生成氮气和水，该反应为2NH₃．H₂O+3H₂O₂═N₂+8H₂O，故答案为：2NH₃．H₂O+3H₂O₂═N₂+8H₂O；
d．X与氧气、KOH溶液构成原电池，负极会产生元素④的单质，则负极N原子失去电子，负极反应为2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O，故答案为：2NH₃+6OH^--6e^-═N₂+6H₂O；
（4）元素③和⑧形成的液态化合物Z，是非极性的直线形分子，Z为CS₂，0.2mol的Z在O₂中完全燃烧，生成两种气态氧化物，298K时放出热量215kJ，则1mol完全燃烧放出1075kJ的热量，热化学方程式为CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol，
故答案为：CS₂（l）+3O₂（g）═CO₂（g）+2SO₂（g）△H=-1075kJ/mol；
（5）①与⑥形成化合物为HF，分子之间形成氢键，则相对分子质量实验测得的值一般高于理论值，故答案为：分子之间形成氢键；
（6）由甲图可知，原子紧密堆积，则晶体中该原子的配位数为12，由乙可知，个晶胞中包含的原子数目为8×

1

8

+6×

1

2

=4个，
该原子的半径为d，由丙图可知，图中三角形的斜边为4d，晶胞中的边长为2

2

d，其体积为16

2

d³，由ρ=

m

V

可知，ρ=

4M NA

V

=

M

4 2 d 3NA

，
故答案为：12；4；

M

4 2 d 3NA

．

点评：本题考查较综合，涉及知识点较多，涉及元素周期表和周期律、电子排布、原电池、热化学反应、氢键、晶胞计算等，注重高考常考点的考查，题目难度较大，对学生的心理和应试能力都是极大的挑战．