Question

【化学——选修3：物质结构与性质】（15分）

现有 _aA、_bB、_CC、_dD、_eE、_gG六种短周期非金属元素，a+b=c,a+c=d,a+d=e,d+e=g,C、E、G的单质圴有在中学常见的两种或多种同素异形体。请回答下列问题：

I.（1）G基态原子的核外电子排布式为       。

（2）C、D、E元素的第一电离能由大到了小的关系是    。（用元素符号表示）

（3）请比较C₂A₄、D₂A₄、G₂A₄三种化合物的沸点由高到低的顺序为     。

Ⅱ.BG是一种耐磨材料，其结构与金刚石相似，下图为其晶体结构单元。

它可由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成

（1）指出B的三溴化物中B的杂化方式为           ；G的三溴化物分子的结构为     型。

（2）写出合成BG的化学方程式为                        。

（3）已知晶体中B与G原子的最近距离为apm,则该晶体的密度的表达式为        g/cm³。

Answer

I.（1）[Ne]3s23p3 或 1s22s22p63s23p6(2分) （2）N>O>C(2分) （3）N2H4>P2H4>C2H4(2分)

Ⅱ (1)sp2 （2分） 三角锥 （2分） （2）BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr(2分)

（3）（3分）

【解析】

试题分析：现有aA、bB、CC、dD、eE、gG六种短周期非金属元素，a+b=c,a+c=d,a+d=e,d+e=g,C、E、G的单质圴有在中学常见的两种或多种同素异形体，则应该是碳元素、氧元素和磷元素，所以A是H，B是B，C是C，D是N，e是O，G是P。

I.（1）P的原子序数是15，则根据核外电子排布可知P基态原子的核外电子排布式为[Ne]3s23p3 或 1s22s22p63s23p6(。

（2）非金属性越强，则第一电离能越大，由于氮元素的2p轨道电子处于半充满状态稳定性强，因此氮元素的第一电离能大于氧元素的第一电离能，则C、D、E元素的第一电离能由大到了小的关系是N>O>C。

（3）氮元素非金属性强，因此N2H4分子间存在氢键，沸点最高。P2H4和C2H4均是分子晶体，其分子间作用力越大沸点最高。分子间作用力与相对分子质量成正比，则C2A4、D2A4、G2A4三种化合物的沸点由高到低的顺序为N2H4>P2H4>C2H4。

Ⅱ.BG是一种耐磨材料，其结构与金刚石相似，右图为其晶体结构单元。

它可由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成

（1）B的三溴化物中BBr3中B没有孤对电子，价层电子对数是3，属于平面三角形结构，则B的杂化方式为sp2；G的三溴化物PBr3分子中P原子含有（5—1×3）÷2＝1对孤对电子，价层电子对数是4，则分子的结构为三角锥形。

（2）BG可由B的三溴化物和G的三溴化物于高温下在氢气的氛围中合成，则反应的化学方程式为BBr3+PBr3+3H2BP+6HBr。

（3）已知晶体中B与G原子的最近距离为apm，则立方体的体对角线是4a×10—10cm，所以立方体的边长是。根据晶胞结构可知晶胞中含有4个BP，则,则该晶体的密度的g/cm3。

考点：考查物质结构与性质模块分析与应用