已知A.B.C.D四种短周期元素的核电荷数依次增大．A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍.C原子的L能层中有两对成对电子.C.D同主族．E.F是第四周期元素.且E位于周期表第9列.F原子核外有33种不同运动状态的电子．根据以上信息用相应的元素符号填空:(1)E在周期表中的位置第四周期.第Ⅷ族.FC43-离子的空间构型为正四面体.与其互为等电子体的一种有机分子� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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10．已知A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大．A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，C原子的L能层中有两对成对电子，C、D同主族．E、F是第四周期元素，且E位于周期表第9列，F原子核外有33种不同运动状态的电子．根据以上信息用相应的元素符号填空：
（1）E在周期表中的位置第四周期，第Ⅷ族，FC₄^3-离子的空间构型为正四面体，与其互为等电子体的一种有机分子为CCl₄（填化学式）
（2）B元素所在周期第一电离能最大的元素是Ne（填元素符号）．B的简单氢化物分子中，原子间形成σ键时，发生重叠的轨道分别为sp³杂化轨道和s轨道、（填轨道名称）
（3）A与氢可形成多种化合物，其中一种化合物的分子式是A₈H₈，分子中只有σ键，该分子的结构简式是；该化合物中A的杂化轨道类型是sp³杂化．
（4）用KCN处理含E²⁺的盐溶液，有红色的E（CN）₂析出，将它溶于过量的KCN溶液后，可生成紫色的[E（CN）₆]^4-，该离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[E（CN）₆]^3-，写出该反应的离子方程式：2[Co（CN）₆]^4-+2H₂O=2[Co（CN）₆]^3-+H₂↑+2OH ^-．
（5）E的一种氧化物的晶胞如图1所示，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子有12个；筑波材料科学国家实验室一个科研小组发现了在 5K 下呈现超导性的晶体，该晶体具有EO₂的层状结构（如图2所示，小球表示E原子，大球表示O原子）．下列用粗线画出的重复结构单元示意图不能描述EO₂的化学组成的是D

分析 A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大，A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则A为C元素；C原子的L能层中有两对成对电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，则C为O元素；B的原子序数介于碳、氧之间，则B为N元素；C、D同主族，则D为S元素；E、F是第四周期元素，且E位于周期表第9列，则E为Co；F原子核外有33种不同运动状态的电子，则F为As元素，
（1）根据电子排布式确定在周期表中位置；根据价层电子对互斥理论确定微粒空间构型；原子个数相等、价电子数相等的微粒为等电子体；
（2）同周期中稀有气体元素的第一电离能最大；B的简单氢化物为NH₃，NH₃分子中，原子间形成σ键时，发生重叠的原子轨道分别为sp³杂化轨道和s轨道；
（3）C与氢可形成多种化合物，其中一种化合物的分子式是C₈H₈，分子中只有σ键，该分子的结构简式是，根据碳原子形成4个σ键，没有孤对电子确定碳原子杂化方式；
（4）[Co（CN）₆]^4-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）₆]^3-，只能是水中氢元素被还原为氢气，根据电荷守恒有氢氧根离子生成；
（5）由氧化物晶胞结构可知晶胞中Co、O原子数目之比为1：1，假设黑色球为Co原子，以顶点Co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用；CoO₂的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1：2，结合均摊法计算判断．

解答解：A、B、C、D四种短周期元素的核电荷数依次增大，A原子s轨道电子数是p轨道电子数的两倍，原子核外电子排布为1s²2s²2p²，则A为碳元素；C原子的L能层中有两对成对电子，原子核外电子排布式为1s²2s²2p⁴，则C为O元素；B的原子序数介于碳、氧之间，则B为N元素；C、D同主族，则D为S元素；E、F是第四周期元素，且E位于周期表第9列，则E为Co；F原子核外有33种不同运动状态的电子，则F为As．
（1）Co为27号元素，核外电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁷4s²，位于周期表第四周期，第Ⅷ族，AsO₄^3-离子中As原子孤电子对数=$\frac{5+3-2×4}{2}$=0，价层电子对数4+0=4，故为正四面体构型，与其互为等电子体的一种有机分子为CCl₄，
故答案为：第四周期，第Ⅷ族；正四面体；CCl₄；
（2）N元素所在周期第一电离能最大的元素是Ne；B的简单氢化物为NH₃，NH₃分子中，原子间形成σ键时，发生重叠的原子轨道分别为sp³杂化轨道和s轨道；
故答案为：Ne；sp³杂化轨道和s轨道；
（3）C与氢可形成多种化合物，其中一种化合物的分子式是C₈H₈，分子中只有σ键，该分子的结构简式是，碳原子形成4个σ键，没有孤对电子确定，碳原子杂化方式为sp³杂化；
故答案为：sp³杂化；
（4）[Co（CN）₆]^4-配离子具有强还原性，在加热时能与水反应生成淡黄色[Co（CN）₆]^3-，只能是水中氢元素被还原为氢气，根据电荷守恒有氢氧根离子生成，该反应离子方程式为：2[Co（CN）₆]^4-+2H₂O=2[Co（CN）₆]^3-+H₂↑+2OH ^-，
故答案为：2[Co（CN）₆]^4-+2H₂O=2[Co（CN）₆]^3-+H₂↑+2OH ^-；
（5）由氧化物晶胞结构可知晶胞中Co、O原子数目之比为1：1，假设黑色球为Co原子，以顶点Co原子为研究对象，与之等距离且最近的钴原子位于面心，每个顶点为8个晶胞共用，每个面心为2个晶胞共用，在该晶体中与一个钴原子等距离且最近的钴原子数目为$\frac{3×8}{2}$=12；
CoO₂的重复结构单元示意图中Co、O原子数目之比应为1：2，由图象可知：
A中Co、O原子数目之比为1：4×$\frac{1}{2}$=1：2，符合，
B中Co、O原子数目之比为（1+4×$\frac{1}{4}$）：4=1：2，符合，
C中Co、O原子数目之比为4×$\frac{1}{4}$：4×$\frac{1}{2}$=1：2，符合，
D中Co、O原子数目之比为1：4×$\frac{1}{4}$=1：1，不符合，
故答案为：12；D．

点评本题是对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、杂化方式与空间构型判断、电离能、等电子体、配合物、晶胞计算等，推断元素是解题关键，（2）为易错点，学生容易忽略稀有气体，难度较大．

练习册系列答案

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科目：高中化学 来源： 题型：实验题

20．

一位同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下列实验．
Ⅰ．（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：钾与盐酸反应最剧烈，铝与盐酸反应的速度最慢；铝与盐酸反应产生的气体最多．
（2）向Na₂S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为S^2-+Cl₂═S↓+2Cl^-．
Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律：
（3）仪器B的名称为锥形瓶，干燥管D的作用为防止倒吸．
（4）若要证明非金属性：Cl＞I，则A中加浓盐酸，B中加KMnO₄（KMnO₄与浓盐酸常温下反应生成氯气），C中加淀粉碘化钾混合溶液，观察到C中溶液变蓝的现象，即可证明．从环境保护的观点考虑，此装置缺少尾气处理装置，可用NaOH溶液吸收尾气．
（5）若要证明非金属性：C＞Si，则在A中加盐酸、B中加CaCO₃、C中加Na₂SiO₃溶液，观察到C中溶液有白色沉淀生成的现象，即可证明．但有的同学认为盐酸具有挥发性，可进入C中干扰实验，应在两装置间添加装有饱和NaHCO₃溶液的洗气瓶除去．

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科目：高中化学 来源： 题型：推断题

1．某有机物的结构简式为：HO-CH₂-CH₂-COOH，它是一种重要的有机化工原料，在一定条件下有如图转化（有的无机产物已省略）．

请回答：
（1）C的结构简式为CH₃COOCH₂CH₂COOH．
（2）反应②、⑤的化学方程式为：②nCH₂=CH-COOH$→_{△}^{催化剂}$

，⑤2HOCH₂CH₂COOH+O₂$→_{△}^{催化剂}$2OHCCH₂COOH+2H₂O．③的反应类型酯化反应或取代反应．

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科目：高中化学 来源： 题型：选择题

18．下列实验操作正确的是（　　）

	A．	含N_A个Na⁺的Na₂O溶解于1 L水中，Na⁺的物质的量浓度为1 mol•L^-1
	B．	100 g硫酸溶液的物质的量浓度为18.4 mol•L^-1，用水稀释到物质的量浓度为9.2 mol•L^-1，需要水100 g
	C．	配制一定物质的量浓度的氯化钾溶液：准确称取一定质量的氯化钾固体，放入到1000 mL的容量瓶中，加水1000 mL溶解，振荡摇匀
	D．	将10 g CuSO₄溶解在90 g水中，配制质量分数为10%的CuSO₄溶液

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科目：高中化学 来源： 题型：选择题

5．某有机物M的结构简式如图所示，其同分异构体中含有苯环且能与金属钠反应产生氢气的有（　　）

A．

2种

B．

3种

C．

4种

D．

5种

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

15．开发新型储氢材料是氢能利用的重要研究方向．
（1）Ti（BH₄）₃是一种储氢材料，可由TiCl₄和LiBH₄反应制得．
①基态Ti³⁺的未成对电子数有1个．
②LiBH₄由Li⁺和BH₄^-构成，BH₄^-的等电子体是NH₄⁺（写一种）．LiBH₄中不存在的作用力有C（填标号）．
A．离子键 B．共价键 C．金属键 D．配位键
③Li、B、H元素的电负性由大到小排列顺序为_H＞B＞Li．
（2）金属氢化物是具有良好发展前景的储氢材料．
①LiH中，离子半径：Li⁺＜H^-（填“＞”、“=”或“＜”）．
②某储氢材料是短周期金属元素M的氢化物．M的部分电离能如下表所示：

I₁/KJ•mol^-1	I₂/KJ•mol^-1	I₃/KJ•mol^-1	I₄/KJ•mol^-1	I₅/KJ•mol^-1
738	1451	7733	10540	13630

M是Mg（填元素符号）．
（3）某种新型储氧材料的理论结构模型如图1所示，图中虚线框内碳原子的杂化轨道类型有3种．

（4）若已知元素电负性氟大于氧，试解释沸点H₂O高于HFH₂O分子间氢键数比HF多，所以H₂O沸点高．
分子X可以通过氢键形成“笼状结构”而成为潜在的储氢材料．X一定不是BC（填标号）．
A．H₂O B．CH₄C．HF D．CO（NH₂）₂
（5）图2中纳米材料的表面粒子数占总粒子数的比例极大，这是它具有许多特殊性质的原因．假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同．则这种纳米颗粒的表面粒子数占总粒子数的百分数为C．
A．87.5%B．92.9%
C．96.3%D．100%

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科目：高中化学 来源： 题型：解答题

2．周期表前三周期元素A、B、C、D，原子序数依次增大，A的基态原子的L层电子是K层电子的两倍；B的价电子层中的未成对电子有3个；C与B同族；D的最高价含氧酸为酸性最强的无机含氧酸．请回答下列问题：
（1）C的基态原子的电子排布式为1s²2s²2p⁶3s²3p³；D的最高价含氧酸酸性比其低两价的含氧酸酸性强的原因是高氯酸中非羟基氧原子为3个，而氯酸中为2个（或高氯酸中Cl元素为+7价，吸引羟基氧原子的能力很强，而氯酸中Cl元素为+5价对羟基氧原子吸引能力较弱）．
（2）杂化轨道分为等性和不等性杂化，不等性杂化时在杂化轨道中有不参加成键的孤电子对的存在．A、B、C都能与D形成中心原子杂化方式为sp³的两元共价化合物．其中，属于不等性杂化的是NCl₃、PCl₃（写化学式）．以上不等性杂化的化合物价层电子对立体构型为四面体形，分子立体构型为三角锥形．
（3）以上不等性杂化化合物成键轨道的夹角小于（填“大于”、“等于”或“小于”）等性杂化的化合物成键轨道间的夹角．由于C核外比B多一层电子，C还可以和D形成另一种两元共价化合物．此时C的杂化轨道中没有孤对电子，比起之前C和D的化合物，它的杂化轨道多了一条．其杂化方式为sp³d杂化．
（4）A和B能形成多种结构的晶体．其中一种类似金刚石的结构，硬度比金刚石还大，是一种新型的超硬材料．其结构如图所示（图1为晶体结构，图2为切片层状结构），其化学式为C₃N₄．实验测得此晶体结构属于六方晶系，晶胞结构见图3．已知图示原子都包含在晶胞内，晶胞参数a=0.64nm，c=0.24nm．其晶体密度为3.11g•cm^-3（已知：$\sqrt{2}$=1.414，$\sqrt{3}$=1.732，结果精确到小数点后第2位）．