Question

A、B、C、D、E、F是元素周期表前四周期中的常见元素，原子序数依次增大，相关信息如下表：

元素	相关信息
A	可形成自然界硬度最大的单质
B	与A元素同周期，核外有三个未成对电子
C	最外层电子数是其电子层数的3倍
D	第一电离能至第四电离能分别是I1=578KJ/mol，I2=1817KJ/mol，I3=2745KJ/mol, I4=11575KJ/mol
E	常温常压下，E的单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质
F	F的一种同位素的质量数为63，中子数为34

（1）A、B、C元素的第一电离能由大到小的顺序为              （用元素符号表示）。F的基态原子核外电子排布式为               。

（2）AE₂是一种常用的溶剂，是          （填“极性”或“非极性”）分子，分子中σ键与π键个数比为       。

（3）写出D与NaOH溶液反应的离子方程式        。DB形成的晶体与金刚石类似，它属于                晶体。B的最简单氢化物容易液化，理由是        

    

（4）已知F的晶体结构如图所示，又知F的密度为9．00g·cm^-3，则晶胞边长为             ；FEC₄常作电镀液，其中EC₄^2-的空间构型是             ，其中E原子的杂化轨道类型是               。

（5）F的一种氯化物晶胞体结构如图所示，该氯化物的化学式是               。

Answer

（1）N>O>C；1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；（2）非极性，1:1（2分）；

（3）2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑；原子晶体，形成分子间氢键（2分）；（2分），正四面体，sp3；（5）CuCl（2分）。

【解析】

试题分析：A元素可形成自然界硬度最大的单质，则A是C元素；B与A元素同周期，核外有三个未成对电子，则B是N元素；C最外层电子数是其电子层数的3倍，则C是O元素；根据D元素的电离能数值可知其原子最外层有3个电子，则D是Al元素；E元素在常温常压下，E的单质是固体，其氧化物是形成酸雨的主要物质，则E是S元素；F的一种同位素的质量数为63，中子数为34，则F的质子数是29，该元素的Cu元素。（1）C、N、O三种元素是同一周期的元素，一般情况下，元素的非金属性越强，其第一电离能越大，但由于N元素原子处于其原子核外电子的半充满的稳定状态，失去电子比氧元素还难，其第一电离能大于氧元素。因此这三种元素的第一电离能由大到小的顺序为N>O>C。基态原子的能量低，F的基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1。（2）CS2是一种常用的溶剂，该物质的分子是对称结构，因此它是非极性分子；C原子与两个S原子形成的是C、S双键，因此分子中σ键与π键个数比为2:2=1:1；（3）Al与NaOH溶液反应发生反应产生偏铝酸钠和氢气，反应的离子方程式2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑。AlN形成的晶体与金刚石类似，它属于原子晶体。B的最简单氢化物NH3容易液化，理由是氨分子是极性分子，容易溶于由极性分子组成的溶剂中，而且氨分子与水分子之间会形成氢键，增加了分子间的吸引力。（4）根据晶胞结构可知，在一个晶胞中含有Cu元素的原子个数是：8×1/8+6×1/2=4,晶胞的密度ρ=[4×64g/mol÷(NA/mol)]÷a3=9cm3，则cm。CuSO4常作电镀液，其中SO42-的空间构型是正四面体，其中E原子的杂化轨道类型是sp3杂化。（5）根据晶胞结构可知：在该晶胞中含有Cu原子个数是：8×1/8+6×1/2=4，含有Cl原子个数是4×1=4，因此该晶体的化学式是CuCl。

【考点定位】考查元素周期表、元素周期律及物质结构的知识。

【名师点睛】元素周期表是学习化学的工具，它是根据元素周期律排布的，元素周期律是学习化学的基本规律，同一周期的元素，原子序数越大，原子半径越小，元素的非金属性越强；同一主族的元素原子最外层电子数相同，原子核外电子层数越多，原子半径越大，元素的金属性越强，非金属性越弱。处于金属与非金属交界区的元素既有金属性，又有非金属性；一般情况下元素的非金属性越强，其电负性越大，但当原子处于全充满、半充满或全空时，原子的能量低，处于稳定状态。要掌握元素的位置、性质与原子结构的关系，从中判断出各种元素，这是解题的关键。要会从相似相溶原理分析物质的溶解性，元素的原子半径很小、非金属性很强的元素的氢化物分子之间容易形成氢键，导致物质的溶解性及熔点、沸点反常。要会应用均摊法分析晶体结构，从晶胞结构、物质的密度与质量关系分析解答。