Question

【化学－物物质结构与性质】原子序教依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期．自然界中存在多种A的化合物，B 原子核外电子有6 种不同的运动状态，B 与C可形成正四面体形分子．D 的基态原子的最外能层只有一个电子．其他能层均己充满电子。请回答下列问题：

（1）这四种元素中电负性最大的元素．其基态原子的价电子排布图为_________．第一电离能最小的元素是______(填元素符号)。

（2）C所在主族的前四种元素分别与A形成的化合物，沸点由高到低的顺序是_________（填化学式），呈现如此递变规律的原因是___________________。

（3）B元素可形成多种单质，一种晶体结构如图一所示，其原子的杂化类型为______、另一种的晶胞如图二所示，若此晶胞中的棱长为356.6pm，则此晶胞的密度为______g•cm^-3 （保留两位有效数字）．()

（4）D元素形成的单质，其晶体的堆积模型为_________，D的醋酸盐晶体局部结构如图三，该晶体中含有的化学键是_______（填选项序号）．

①极性键        ②非极性键        ③配位键         ④金属键

Answer

（1） (2分)； Cu(2分)； (2)HF＞HI＞HBr＞HCl(2分)；HF分子之间形成氢键使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大(2分)；（3）sp2(2分)；3.5(2分)；（4）面心立方最密堆积(1分)；①②③(1分)

【解析】

试题分析：原子序数依次增大的四种元素A、B、C、D分别处于第一至第四周期，自然界中存在多种A的化合物，则A为氢元素；B原子核外电子有6种不同的运动状态，即核外有6个电子，则B为碳元素；D的基态原子的最外能层只有一个电子，其他能层均已充满电子，D原子外围电子排布为3d10 4s1 ，则D为铜元素；结合原子序数可知，C只能处于第三周期，B与C可形成正四面体型分子，则B为氯元素。（1）元素的非金属性越强，其电负性越大，由于这四种元素中非金属性最强的元素的Cl元素，因此这四种元素中电负性最大的是Cl，其基态原子的价电子数为7，其基态原子的价电子排布图为；四元素中铜的金属性越强，故铜的第一电离能越小，元素符号是Cu；（2）C是Cl元素，在元素周期表中位于第VIIA，该族元素包括F、C、l、Br、I、At，前四种元素分别与A形成的化合物是HF、HCl、HBr、HI，HF分子之间形成氢键使其熔沸点较高，HI、HBr、HCl分子之间只有范德华力，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高，因此物质的沸点由高到低的顺序是HF＞HI＞HBr＞HCl；（3）图一为平面结构，在其层状结构中碳碳键键角为120°，每个碳原子都结合着3个碳原子，碳原子采取sp2 杂化；晶胞中每个C原子与周围4个C原子形成正四面体结构，晶胞中含有的碳原子数是：，晶胞的质量是m=(8×12)÷6.02×1023 g ；晶胞中的棱长为356.6pm，所以该晶体的密度是；（4）D是Cu元素，根据Cu的醋酸盐晶体局部结构示意图可知：在该晶体中含有的化学键是碱性键、非极性键和配位键，所以选项①②③正确。

【考点定位】考查元素推断、核外电子排布、晶体结构与化学键、化学用语、氢键、物质的熔沸点的比较、均摊方法的应物质的密度的计算等知识。

【名师点睛】本题将元素周期表、元素周期律与物质的结构紧密结合在一起。元素原子最外层电子数等于元素所在的族序数；元素原子的核外电子层数等于元素所在的周期序数。同一周期的元素，原子序数越大，元素的非金属性越强(惰性气体元素除外)，元素的非金属性越强，其电负性越大，一般情况下原子的第一电离能也越大(但当原子核外电子处于全充满、半充满或全空时是稳定状态，第一电离能大于原子序数大1的元素，如第一电离能N>O)；同一主族的元素，最外层电子数相等，由于从上到下原子半径逐渐增大，所以元素的金属性逐渐增强，非金属性逐渐减弱。形成氢键的元素具备的条件：元素的非金属性强，原子半径小，它们形成的氢化物分子之间才存在氢键。氢键属于分子间作用力，但是比一般的分子间作用力大很多，影响物质的熔沸点及溶解性。只有NH3、H2O、HF分子之间存在氢键。一般情况下对于结构相似的物质来说，相对分子质量越大，分子间作用力越大，物质的熔沸点就越高，但由于NH3、H2O、HF分子之间存在氢键，使得它们的分子之间作用力增强，物质的熔沸点大于同一主族的相应的氢化物中最高的物质的熔沸点。如HF＞HI＞HBr＞HCl；H2O>H2Te>H2Se>H2S。