Question

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

已知A、B、C、D、E是元素周期表中1～36号元素，其原子序数依次增大，且A、B、C、D为主族元素。A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族。B和C同主族，D和E同周期；元素E是周期表中的第7列元素，D的最外层电子数与最内层电子数相同，D跟B可形成离子化合物，其晶胞结构(其中B原子在晶胞内部)如图。

请回答下列问题：

（1）C-的电子排布式为______________；E元素原子的价电子排布式为________。

（2）元素B与氮元素可以形成化合物NB3，其中N—B键的化学键类型为________，根据价层电子对互斥理论可以判断NB3的空间构型为________，NB3分子中N原子的杂化方式为________杂化。

（3）A、B形成的化合物AB的相对分子质量比A、C形成的化合物AC的相对分子质量小，但AB的沸点比AC高，其原因是 。

（4）从晶胞图可以得出：D与B形成的离子化合物的化学式为 。

（5）含有D元素的化合物焰色反应为______色，焰色反应的原理是 。

 

Answer 1

（15分）（1）1s22s22p63s23p6（2分）　 3d54s2（2分）

（2）共价键(或极性共价键) （1分）　 三角锥形（1分）　 sp3（2分）

（3）前者分子间存在氢键（2分）

（4）CaF2（2分）

（5）砖红（1分）

激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量（2分）

【解析】

试题分析：元素E是周期表中的第7列元素，所以E是Mn元素；D的最外层电子数与最内层电子数相同，且与E同周期，所以D是第四周期第二主族元素Ca元素；D跟B可形成离子化合物，根据晶胞结构判断，该晶胞中有4个D、8个B，所以该离子化合物的化学式为DB2，则B为第七主族元素，B和C同主族，因此B、C分别是F、Cl元素；A与另外四种元素既不在同一周期，也不在同一主族，所以A是H元素。根据以上分析：

（1）Cl-的核外有18个电子，电子排布式为1s22s22p63s23p6；Mn是第七副族元素，价电子排布式为 3d54s2；

（2）氨气分子中含有共价键；NF3分子中中心原子的价层电子对数=3+1/2(5-3×1)=4，有1对孤对电子，所以空间构型为三角锥形；利用杂化轨道理论判断N原子的杂化方式为 sp3杂化。

（3）HF的沸点比HCl的沸点高的原因是HF分子间可以形成氢键，使分子间作用力增大；

（4）根据上面分析知D与B形成的离子化合物的化学式为CaF2；

（5）根据焰色反应判断Ca的焰色反应为砖红色；原理是激发态电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道，以光的形式释放出能量。

考点：考查元素推断，物质结构与性质的应用，焰色反应的原理，空间构型的判断