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6.已知A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大.其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn;化合物B2E为离子化合物,E原子核外的M层中只有两对成对电子;C元素基态原子没有不成对电子;D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片;F原子最外层只有1个电子,其余各内层轨道均充满电子.请根据以上信息,回答下列问题(答题时,A、B、C、D、E、F用所对应的元素符号表示):
(1)C的同周期相邻元素的第一电离能由小到大的顺序为Na<Al<Mg.
(2)氢化物A2H4分子中A原子采取sp2杂化.
(3)元素F在周期表的位置为第四周期第IB族,E的气态氢化物通入二价阳离子F2+的水溶液反应的离子方程式为Cu2++H2S=CuS↓+2H+
(4)元素A和D可形成一种无机非金属材料,其晶体具有很高的硬度和熔点,其化合物中所含的化学键类型为σ 键(从原子轨道重叠方式看),A、D的最高价氧化物的熔沸点大小顺序CO2<SiO2;原因CO2属于分子晶体,微粒间以范德华力结合,SiO2属于原子晶体,微粒间以共价键结合.
(5)B与同主族原子半径最小的元素M形成的晶胞结构所示的立方晶胞,则其化学式为NaH.设阿
伏伽德罗常数为NA,距离最近的两个B、M原子的核间距为a nm,则该化合物的晶胞密度为(用含a和NA
代数式表示)$\frac{24×1{0}^{21}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3

分析 A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大.其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn,而n=2,则A为N元素;E原子核外的M层中只有两对成对电子,外围电子排布为3s23p4,则E为S元素;化合物B2E为离子化合物,B表现+1价,原子序数大于碳、小于硫,则B为Na;C元素基态原子没有不成对电子,原子序数介于钠、硫之间,核外电子排布式为1s22s22p63s2,故C为Mg;D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片,则D为Si;F原子最外层电子数与B的相同,其余各内层轨道均充满电子,原子序数大于硫,处于第四周期,核外电子数为2+8+18+1=19,则F为Cu.

解答 解:A、B、C、D、E、F都是周期表中前四周期的元素,它们的核电荷数依次增大.其中基态A原子价电子排布式为nsnnpn,而n=2,则A为N元素;E原子核外的M层中只有两对成对电子,外围电子排布为3s23p4,则E为S元素;化合物B2E为离子化合物,B表现+1价,原子序数大于碳、小于硫,则B为Na;C元素基态原子没有不成对电子,原子序数介于钠、硫之间,核外电子排布式为1s22s22p63s2,故C为Mg;D单质常用于制作太阳能电池和集成电路芯片,则D为Si;F原子最外层电子数与B的相同,其余各内层轨道均充满电子,原子序数大于硫,处于第四周期,核外电子数为2+8+18+1=19,则F为Cu.
(1)同周期随原子序数增大第一电离能呈增大趋势,Mg原子3s轨道为全满稳定状态,能量较低,第一电离能高于同周期相邻元素的,故第一电离能:Na<Al<Mg,
故答案为:Na<Al<Mg;
(2)C2H4分子C原子形成2个C-H键、1个C-C键,没有孤对电子,碳原子杂化轨道数目为3,故碳原子采取sp2杂化,
故答案为:sp2
(3)F为Cu,处于周期表中第四周期第IB族,H2S通入Cu2+水溶液反应的离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+
故答案为:第四周期第IB族;Cu2++H2S=CuS↓+2H+
(4)碳和Al可形成一种新型化合物材料,其晶体具有很高的硬度和熔点,该化合物属于原子晶体,化合物中所含的化学键类型为共价单键,属于σ 键;
A、D的最高价氧化物分别为CO2、SiO2,前者属于分子晶体,后者属于原子晶体,故CO2低于SiO2
故答案为:σ 键;CO2<SiO2;CO2属于分子晶体,微粒间以范德华力结合,SiO2属于原子晶体,微粒间以共价键结合;
(5)与B同主族原子半径最小的元素M为H,晶胞中H原子数目为5+12×$\frac{1}{4}$=8,Na原子数目为4+8×$\frac{1}{8}$+6×$\frac{1}{2}$=8,故晶体化学式为NaH,
晶胞质量为8×$\frac{24}{{N}_{A}}$g,距离最近的两个B、M原子的核间距为a nm,则晶胞棱长为2a nm,则该化合物的晶胞密度为8×$\frac{24}{{N}_{A}}$g÷(2a×10-7 cm)3=$\frac{24×1{0}^{21}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$g/cm3
故答案为:NaH;$\frac{24×1{0}^{21}}{{a}^{3}×{N}_{A}}$.

点评 本题是对物质结构与性质的考查,涉及核外电子排布、电离能、杂化方式、化学键、晶体类型与性质、晶胞计算等,推断元素是解题关键,需要学生具备扎实的基础与灵活运用能力,注意同周期主族元素中第一电离能异常原因.

练习册系列答案
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16.下列用系统命名法命名的烷烃名称正确的是(  )
A.2-甲基-3-乙基戊烷B.3,4,4-三甲基己烷
C.2-甲基-4-乙基戊烷D.1,2-二甲基丁烷

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17.下列物质的类别与所含官能团都正确的是(  )
A.   酚类-OHB.  羧酸-CHO
C.  醛类-CHOD.CH3-O-CH3    醚类   

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14.下列能用键能大小解释的是(  )
A.液态水的密度大于冰的密度B.碘单质和干冰容易升华
C.氧气的氧化性不如氯气的氧化性D.溴容易溶于四氯化碳

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1.填表:
原子序数核外电子排布式外围电子排布式周期表中的位置
161S22S22P63S23P43s23p4第三周期第ⅥA族
231S22S22P63S23P63d34s23d34s2第四周期第ⅤB族
341S22S22P63S23P63d104s24p44s24p4第四周期第ⅥA族

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11.下列实验方案能达到目的(  )
A.  除去CO中的CO2B.  探究二氧化锰对反应速率的影响
C.  探究空气中氧气的含量D.  探究溶解性的影响因素

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18.不锈钢是一种常见的合金,耐高温,加工性能好,在生产生活中有广泛用途.一种不锈钢的主要成分是Fe、Ni、Cr、Si、P.回答下列问题:
(1)基态Cr3+的价层电子电子排布式为3d3.第二周期基态原子未成对电子数与Cr3+相同的元素是N.
(2)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液态Ni(CO)4,该分子呈正四面体构型.则:
①Ni(CO)4的熔点低于(填“高于”“低于”或“等于”)SiO2的熔点,理由为Ni(CO)4属于分子晶体,二氧化硅属于原子晶体.
②写出与CO 互为等电子体的一种分子的电子式:
(3)H3PO4比H3PO3酸性强的原因为H3PO4中心磷原子的正电荷更高,导致P-O-H中共用电子对更易向P偏移,因而H3PO4比H3PO3更易电离出氢离子,酸性更强.PO43-的空间构型为正四面体.
(4)铁基超导材料有多种,如图所示是一种铁基超导材料的晶胞结构(铁位于面心).写出该超导材料的化学式:BaFe2Se2.Se与同周期的As、Br相比较,第一电离能由大到小的顺序是Br>As>Se(用元素符号表示).
(5)如图所示晶胞为长方体结构,晶胞参数为a pm、b pm、c pm,阿伏加德罗常数的值为NA,则该晶体的密度为$\frac{8.14×1{0}^{32}}{abc{N}_{A}}$g/cm3

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15.有A、B、C、D、E五种元素.其相关信息如下:
元素相关信息
AA元素的一种原子没有中子,只有一个质子
BB是电负性最大的元素
CC的基态原子2p轨道有三个未成对电子
DD为主族元素,且与E同周期,其最外层上有两个运动状态不同的电子
EE能形成砖红色(红色)的E2O和EO两种氧化物
回答下列问题.
(1)写出E元素原子基态时M层的电子排布式3s23p63d10
(2)C元素单质分子中含有δ和π键的键数之比为1:2.
(3)解释在水中的溶解度C7H15OH比乙醇低的原因是:乙醇中的羟基与水的羟基结构相似所以溶解度大,C7H15OH中烃基大,与水的羟基结构相似程度小所以溶解度小:
(4)A、C、E三种元素可形成:E(CA342+配离子,其中存在的化学键类型有①③(填序号):
①配位键  ②金属键  ③极性共价键  ④非极性共价键  ⑤离子键  ⑥氢键
若 E(CA342+具有对称的空间构型.且当 E(CA342+中的两个CA3分子被两个Cl取代时.能得到两种不同结构的产物,则 E(CA342+的空间构型为a(填序号).
a.平面正方形b.正四面体  c.三角锥型    d.V型
(5)三硫化四磷是黄绿色针状结晶,其结构如图所示.
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16.在已经发现的一百多种元素中,除稀有气体外,非金属元素只有十多种,但与生产生活有密切的联系.
(1)为了提高煤的利用率,常将其气化为可燃性气体,主要反应是碳和水蒸气反应生成水煤气,化学反应方程式为C(s)+H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO(g)+H2(g),其中氧化剂是H2O.
(2)氮是动植物生长不可缺少的元素,合成氨的反应对人类解决粮食问题贡献巨大,反应如下:N2(g)+3H2(g)$?_{催化剂}^{高温高压}$2NH3(g).
①合成氨的反应中的能量变化如图所示.该反应是放热反应(填“吸热”或“放热”),其原因是反应物化学键断裂吸收的总能量小于(填“大于”或“小于”)生成物化学键形成放出的总能量.
②在一定条件下,将一定量的N2和H2的混合气体充入某定容密闭容器中,一段时间后,下列叙述能说明该反应达到平衡状态的是D(填序号).
A.容器中混合气体的密度不随时间变化         B.断裂3mol H-H键的同时形成6mol N-H键
C. N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2      D.容器中的压强不随时间变化
(3)高铁电池是一种新型可充电电池,与普通电池相比,该电池能较长时间保持稳定的放电电压.高铁电池的总反应为:3Zn+2K2FeO4+8H2O$?_{充电}^{放电}$3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH
则高铁电池的负极材料是Zn,放电时,正极发生还原(填“氧化”或“还原”)反应.

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