Question

【题目】A、B、C、D、E、F是前四周期原子序数依次增大的六种元素。A元素原子的核外电子数等于其电子层数，B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同，A与D可形成两种常见液态化合物G、H，其原子数之比分别为1:1和2:1，E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和，F被称为继铁、铝之后的第三金属，具有良好的生物亲和性，还可用于制造飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等领域，F4+和氩原子的核外电子排布相同。请回答下列各题（涉及元素请用相应化学符号表示）：

（1）B、C、D中电负性最大的元素其基态原子有________种不同能量的电子。

（2）G分子中D原子的杂化方式为_____________，F2+的基态价电子排布式为____________。

（3）BA3- 离子的空间构型为________，与其互为等电子体的一种阳离子的电子式为____________。

（4）某化合物晶胞结构如右图所示，E2+的最近且等距的D2-有_________个。KIO3晶体是一种性能良好的非线性光学材料，具有与右图相似的立体结构，边长为a=0.446nm，晶胞中K、I、O分别处于顶角、体心、面心位置，K与O间的最短距离为______nm。

（5）用高能射线照射液态H时，一个H分子能释放出一个电子，同时产生一种阳离子。释放出来的电子可以被若干H分子形成的“网”捕获，你认为H分子间能形成“网”的原因________________。且由H分子释放出电子时产生的该种阳离子具有较强的氧化性，试写出该阳离子与S02的水溶液反应离子方程式______________________________；

Answer 1

【答案】 3 sp3 3d2 三角锥形 6 0.315(或0.223) 水分子间存在氢键 2H2O+ + SO2 = 4H+ + SO42—

【解析】（1）本题考查电负性规律、能级，A元素原子的核外电子数等于其电子层数，推出A为H，B元素基态原子有三个能级且各能级电子数相同，电子排布式为1s22s22p2，即B为C，A与D可形成两种常见液态化合物G、H，其原子数之比分别为1:1和2:1，则D为O，G为H2O2，H为H2O，因为原子序数依次增大，因此C为N，E元素原子的K、L层电子数之和等于其M、N层电子数之和，E为Ca，F被称为继铁、铝之后的第三金属，具有良好的生物亲和性，还可用于制造飞机、火箭、人造卫星、宇宙飞船等领域，F4+和氩原子的核外电子排布相同，推出F为Ti，B、C、D中电负性最大的是O，电子排布式为1s22s22p4，有3种能量不同的电子；（2）考查杂化类型的判断，G为H2O2，其结构式为H－O－O－H，O的价层电子对数为2＋2=4，杂化轨道数等于价层电子对数，即H2O2中O的杂化类型为sp3；Ti2＋的基态价电子应是次外层d能级，即为3d2；（3）考查空间构型、等电子体，BA3-为CH3－，C的价层电子对数为3＋(4＋1－3)/2=4，空间构型为三角锥形；与CH3－互为等电子体的阳离子为H3O＋，其电子式为；（4）考查晶胞，根据晶胞的结构，Ca2＋的最近且等距的O2－有6个；K与O最近的距离是面对角线的一半，即为nm=0.223nm；（5）本题考查氢键和离子反应方程式的书写，H2O分子释放出一个电子，同时产生一种阳离子，即阳离子是H2O＋，H2O分子间能够构成氢键，形成“网”的原因是水分子间存在氢键，H2O＋具有强氧化性，SO2具有强还原性，H2O＋把SO2氧化成H2SO4，因此离子反应方程式为：2H2O＋ + SO2 = 4H＋ + SO42－。