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    20．已知A、B、C、D、E、F、G、H、I为元素周期表中原子序数依次增大的前四周期元素，A原子的最外层中p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数；A、B、C、D；E、F与G分别位于同一周期．C原子L层上有2对成电子，D、E、F的核外电子排布相同的简单离子可形成一种E3FD6型离子晶体X，EG、HC为电子数相同的离子晶体．I原子M层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个．请根据以上情况，回答下列问题：（答题时，用对应的元素符号表示）
    （1）C元素所在的族所有气态氢化物中，沸点最高H2O（填分子式），原因水分子间存在氢键．邻羟基苯甲酸沸点＜对羟基苯甲酸的沸点（填“＞”“＜”“﹦”），原因是邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，使沸点升高
    （2）B元素与氢元素可形成16e-的某化合物，该化合物具有平面结构，则其结构式为H-N=N-H，1mol该分子中含有δ键的数目3NA，π键的数目NA．
    （3）元素B与G可形成化合物BG3，根据价层电子对互斥理论判断BG3的空间构型为三角锥形，分子中B原子的杂化方式为sp3杂化，该分子属于极性 分子（填“极性”或“非极性”），它的晶体类型是分子晶体；BG3易溶于水的原因NCl3为极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，NCl3易溶于水．
    （4）G的四种常见的不同价态含氧酸的酸性由强到弱的顺序为HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO
    （5）某同学所做的有关I元素的实验流程如图：
    I单质$→_{①}^{氯气、点燃}$棕色的烟$→_{②}^{少量水}$绿色溶液$→_{③}^{氨气}$蓝色沉淀$→_{④}^{氨气}$深蓝色溶液$→_{⑤}^{H_{2}S}$黑色沉淀
    写出该实验过程中形成深蓝色溶液中主要成分的化学式[Cu（NH3）4]2+，中心离子化合价+2，配位数4，向其溶液中加入适量乙醇，会析出深蓝色晶体，其化学式为[Cu（NH3）4]SO4•H2O，存在化学键类型离子键、共价键、配位键，写出③④⑤反应的离子方程式Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+、Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]2++2OH-、[Cu（NH3）4]2++H2S+2H2O=CuS↓+2NH4++2NH3•H2O．
    （6）I晶胞中，其晶体的堆积方式的名称为面心立方最密堆积，I原子的配位数为12，一个晶胞中I原子的数目为4，与其具有相同堆积方式的金属还有Ag、Au，空间利用率为74%（写出计算过程），写出单质I能导电的原因铜是金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动．

    分析 原子的最外层中p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则A为碳元素，C原子L层上有2对成对电子，核外电子排布为1s2s22p4，则C为氧元素；A、B、C、D原子序数依次增大，且同周期，所以B为氮元素，则D为氟元素；
    D、E、F的简单离子核外电子排布相同，核外电子数为10，则E、F处于第三周期，三者可形成一种E3FD6型离子晶体X，可知E为+1价、F为+3价，故E为Na、F为Al；E、F与G分别位于同一周期，EG、HC为电子数相同的离子晶体，则G表现-1价、H表现+2价，可推知G为Cl、H为Mg；I原子M层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个，原子核外电子数为2+8+18+1=29，故I为Cu．

    解答 解：原子的最外层中p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，则A为碳元素，C原子L层上有2对成对电子，核外电子排布为1s2s22p4，则C为氧元素；A、B、C、D原子序数依次增大，且同周期，所以B为氮元素，则D为氟元素；
    D、E、F的简单离子核外电子排布相同，核外电子数为10，则E、F处于第三周期，三者可形成一种E3FD6型离子晶体X，可知E为+1价、F为+3价，故E为Na、F为Al；E、F与G分别位于同一周期，EG、HC为电子数相同的离子晶体，则G表现-1价、H表现+2价，可推知G为Cl、H为Mg；I原子M层为全充满状态，且核外的未成对电子只有一个，原子核外电子数为2+8+18+1=29，故I为Cu．
    （1）C为O元素，所在的族所有气态氢化物中，水分子之间存在氢键，沸点最高；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，使沸点升高，故邻羟基苯甲酸沸点低于对羟基苯甲酸的沸点，
    故答案为：H2O；水分子间存在氢键；＜；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键使分子间作用力增大，使沸点升高；
    （2）B为N元素，与氢元素可形成16e-的某化合物，该化合物具有平面结构，该化合物N2H2，N原子之间形成2对共用电子对，N原子与H原子之间形成1对共用电子对，且N原子含有1对孤对电子，则其结构式为 H-N=N-H，1mol该分子中含有δ键的数目为3NA，π键的数目为NA，
    故答案为：H-N=N-H；3NA；NA；
    （3）元素B与G可形成化合物BG3为NCl3，分子中N原子价层电子对数为3+$\frac{5-1×3}{2}$=4，有1对孤电子对，故其空间构型为三角锥形，分子中N原子的杂化方式为sp3 杂化，分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子，它的晶体类型是分子晶体；NCl3为极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，NCl3易溶于水，
    故答案为：三角锥形；sp3；极性；分子；NCl3为极性分子，H2O为极性分子，根据相似相溶原理，NCl3易溶于水；
    （4）G的四种常见的不同价态含氧酸为HClO4、HClO3、HClO2、HClO，非羟基氧数目依次为3、2、1、0，非羟基氧越多，酸性越强，故酸性由强到弱的顺序为HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO，
    故答案为：HClO4＞HClO3＞HClO2＞HClO；
    （5）Cu在氯气中燃烧生成CuCl2，氯化铜与氨水反应生成Cu（OH）2，氨气过量，氢氧化铜溶解生成[Cu（NH3）4]2+，最后通入硫化氢，生成CuS黑色沉淀．
    该实验过程中形成深蓝色溶液中主要成分的化学式为：[Cu（NH3）4]2+，铜离子为中心离子，化合价为+2，配位数为4，向其溶液中加入适量乙醇，会析出深蓝色晶体，其化学式为[Cu（NH3）4]SO4•H2O，存在化学键类型有：离子键、共价键、配位键，
    反应③反应的离子方程式为：Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+，
    反应④反应的离子方程式为：Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]2++2OH-；
    反应⑤反应的离子方程式为：[Cu（NH3）4]2++H2S+2H2O=CuS↓+2NH4++2NH3•H2O，
    故答案为：[Cu（NH3）4]2+；+2；4；深蓝色；[Cu（NH3）4]SO4•H2O；离子键、共价键、配位键；Cu2++2NH3•H2O=Cu（OH）2↓+2NH4+；Cu（OH）2+4NH3=[Cu（NH3）4]2++2OH-；[Cu（NH3）4]2++H2S+2H2O=CuS↓+2NH4++2NH3•H2O；
    （6）Cu晶胞中，其晶体的堆积方式的名称为：面心立方最密堆积，Cu原子的配位数为12，一个晶胞中Cu原子的数目为8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=4，与其具有相同堆积方式的金属还有Ag、Au，
    设Cu原子半径为r，则晶胞中Cu原子总体积为4×$\frac{4}{3}$πr3，晶胞棱长为4r×$\frac{\sqrt{2}}{2}$=2$\sqrt{2}$r，则晶胞体积为（2$\sqrt{2}$r）3=16$\sqrt{2}$r3，空间利用率为[（4×$\frac{4}{3}$πr3）÷16$\sqrt{2}$r3]×100%≈74%，
    铜是金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动，Cu可以导电，
    故答案为：面心立方最密堆积；12；4；Ag、Au；74%；铜是金属晶体，由金属阳离子和自由电子构成，自由电子在外加电场的作用下可发生定向移动．

    点评 本题是对物质结构的考查，涉及核外电子排布、氢键、分子极性、杂化轨道、空间构型、化学键、配合物、晶胞结构与计算等，是物质结构主干知识的综合考查，需要学生具备扎实的基础，熟记中学常见晶体结构，难度中等．

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       ②膜电解法阳极的电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑，Ⅰ室可回收的产品为硝酸．
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