Question

9．A、B、C、D、E、F、G七种元素，它们的原子序数依次增大，除G外均为前20号元素．A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外能层电子数，C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，C、D处于相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，E原子的第一至第四电离能（kJ•mol^-1）分别为：578、1817、2745、11575，F元素原子中4s能级有2个电子．G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色．
（1）B形成的单质中σ键和Π键的个数比为1：2，上述元素形成的化合物中和B的单质是等电子体的是CO（填化学式）
（2）G元素的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹．
（3）常温下，E单质投入到B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中的现象是无明显现象（或钝化）．
（4）D、F组成的晶体FD₂结构如图Ⅰ所示，G形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H₃BO₃（硼酸）晶体结构图（层状结构，层内的H₃BO₃分子通过氢键结合）．

①图Ⅰ所示的FD₂晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为12，图Ⅲ中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为12；
②图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是O（写元素符号），H₃BO₃晶体中B原子个数与极性键个数比为1：6；
③三种晶体中熔点高低的顺序为CaF₂＞Cu＞H₃BO₃（填化学式），H₃BO₃晶体受热熔化时，克服的微粒之间的相互作用为分子间作用力、氢键．

Answer 1

分析 除G外均为前20号元素，A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外层电子数，则A的电子排布为1s²2s²2p²，即A为碳元素；
C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，则C的电子排布为1s²2s²2p⁴，则C为氧元素；
A、B、C原子序数依次增大，则B为氮元素；
C、D有相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，则D为氟元素；
E原子的第一至第四电离能（kJ•mol^-1）分别为：578、1817、2745、11575，即容易失去3个电子，则E为铝元素；
F元素原子中4s能级有2个电子，F的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²2p⁶4s²，则F为钙元素；
G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色，则G为铜元素，据此进行解答．

解答 解：由除G外均为前20号元素A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外层电子数，则A的电子排布为1s²2s²2p²，即A为碳元素；C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，则C的电子排布为1s²2s²2p⁴，则C为氧元素；
A、B、C原子序数依次增大，则B为氮元素；C、D有相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，则D为氟元素；
E原子的第一至第四电离能（kJ•mol^-1）分别为：578、1817、2745、11575，即容易失去3个电子，则E为铝元素；
F元素原子中4s能级有2个电子，F的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²2p⁶4s²，则F为钙元素；G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色，则G为铜元素；
（1）B形成的单质为N₂，N≡N中有2个π键、1个σ键，σ键和Π键的个数比为1：2；
氮气分子中的原子数为2，价电子数为10，而CO中的原子数为2，价电子数为4+6=10，则二者互为等电子体，
故答案为：1：2；CO；
（2）G为铜元素，原子序数为29，其基态电子排布为：1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d¹⁰4s¹，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s¹；
（3）因E为铝，B为氮元素，则常温下铝遇浓硝酸发生钝化，无明显现象，
故答案为：无明显现象（或钝化）；
（4）①由图I可以看出晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为：$\frac{3×8}{2}$=12；由图III中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为：3+6+3=12，
故答案为：12；12；    
②图Ⅱ所示的物质结构中最外能层已达8电子结构的原子是O原子；硼酸分子中含有3个氧氢键极性键和3个B-O极性键，所以B原子与极性键的个数比为1：6，
故答案为：O；
③CaF₂为离子晶体，Cu为金属晶体，H₃BO₃为分子晶体，离子晶体的熔点高，金属晶体熔点大于分子晶体、小于离子晶体，即熔点由高到低的排列顺序为：CaF₂＞Cu＞H₃BO₃；H₃BO₃晶体中存在的作用力除共价键以外，分子和分子之间存在分子间作用力，有因氧的电负性大，分子之间存在氢键，
故答案为：CaF₂＞Cu＞H₃BO₃；分子间作用力、氢键．

点评 本题考查了位置、结构与性质关系的综合应用及晶胞的计算，题目难度中等，推断各元素为解答关键，注意掌握原子结构与元素周期律、元素周期表的关系，明确晶胞计算的方法．