Question

下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

（1）比较①和②具有相同核外电子排布的简单离子半径大小关系为______________（填化学式）；③、④、⑤三种元素的第一电离能由大到小的顺序为____________（填元素符号），写出原子序数和元素⑧相差2且元素⑧同族的元素基态原子的外围电子排布式____________。

（2）在元素③与①形成的原子个数比为1:1的四原子分子中，③原子的杂化方式为____________。其分子中δ键和π键数目之比为____________。

（3）元素④的某种氢化物甲分子中含有18个电子，甲为二元弱碱，在水中的电离方程式与氨相似。写出甲在水中的第一步电离的电离方程式____________。甲在微电子工业中，可作刻蚀剂H₂O₂的清除剂，二者发生反应的产物不污染环境，其化学方程式为____________。

（4）元素⑥和⑤形成分子乙的结构与元素①和⑤形成的最简单分子丙相似，乙的VSEPR模型为___________，解释丙的沸点高于乙的原因____________。

（5）可用赤血盐K₃[Fe（CN）₆]检验元素⑧的+2价阳离子，写出该反应的离子方程式___________，元素⑩的阴离子与元素⑧的+2价离子形成化合物丁，将3molCl₂通入含4mol丁的溶液，用一个离子方程式表示该反应过程为____________。

（6）晶胞有两个基本要素：

①原子坐标参数，表示晶胞内部各原子的相对位置，下图为⑦和⑨组成的离子化合物戊的晶胞，其中三个离子（白色球）坐标参数A为（0，0，0）；B为（，0，）；C为（，，0）。则D离子（黑色球）的坐标参数为_____。

②晶胞参数，描述晶胞的大小和形状，已知戊的晶胞参数apm，则晶胞中B和D离子的距离为______pm。

Answer

（1）H-＞Li+ N＞O＞C 3d84s2 （2）sp 3:2

（3）N2H4+H2ON2H5++OH- N2H4+2H2O2=N2+4H2O

（4）四面体 OF2和H2O均由分子构成，H2O分子间可形成氢键，使分子间作用强于OF2分子间的范德华力

（5）3Fe2++2[Fe（CN）6]3- = Fe3[Fe（CN）6]2↓ 3Cl2+4Fe2++2Br- =4Fe3++Br2+6Cl-

（6）①（，，） ③

【解析】

试题分析：结合元素周期表可知：①为H元素、②为Li元素、③为C元素、④为N元素、⑤为O元素、⑥为F元素、⑦为S元素、⑧为Fe元素、⑨为Zn元素、⑩为Br元素；

（1）离子结构相同时核电荷数越多，离子半径越小，则离子半径H-＞Li+；C、N、O三种元素中因N原子2p轨道为半充满结构第一电离能相对较大，三者第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，Mn原子序数和Fe元素相差2且和Fe元素同族，其核电荷数为28，基态外围电子排布式为3d84s2。

（2）在C元素与H元素形成的原子个数比为1:1的四原子C2H2分子中，C原子的杂化方式为sp。其分子中δ键为3，π键数目为2，两者比值为3:2。

（3）N元素的氢化物N2H4分子中含有18个电子，其为二元弱碱，水中的第一步电离的电离方程式为N2H4+H2ON2H5++OH- ；N2H4还原H2O2发生反应的化学方程式为N2H4+2H2O2=N2+4H2O。

（4）元素F和O形成OF2分子的结构与H2O分子相似，OF2的VSEPR模型为四面体，OF2和H2O均由分子构成，H2O分子间可形成氢键，使分子间作用强于OF2分子间的范德华力，故H2O的沸点明显高于OF2。

（5）利用赤血盐K3[Fe（CN）6]检验Fe2+离子时有蓝色沉淀生成，发生反应的离子方程式为3Fe2++2[Fe（CN）6]3- = Fe3[Fe（CN）6]2↓，将3molCl2通入含4molFeBr2的溶液，根据电子守恒，发生反应的总离子方程式为3Cl2+4Fe2++2Br- =4Fe3++Br2+6Cl-；

（6）①D与周围4个原子形成正四面体结构，D与相邻顶点的连线处于晶胞体对角线上，过面心B、C及上底面面心原子的平面且平行侧面将晶胞2等分，同理过D原子的且平衡侧面的平面将半个晶胞再2等份，可知D处于到各个面的处，则D原子的坐标参数为（，，）；

②已知戊的晶胞参数apm，则晶胞中B和D离子的距离为立方体晶胞对角线的，其晶胞对角线的距离为apm，则晶胞中B和D离子的距离为pm。

【考点定位】对物质结构与性质的考查，涉及核外电子排布、化学键、晶体类型与性质、电负性、杂化方式、晶胞计算等。

【名师点晴】本题主要是考查了学生阅读材料接受信息的能力、对相关物质结构模型的观察能力及空间想象能力。本题为高考《物质结构与性质》选修模块的常见题型，题目难度中等。本题的解题要点为：能根据常见元素的原子结构及在元素周期表的位置准确推断相关元素，掌握元素原子核外电子排布规律及元素周期律，掌握化学键的类型与分子结构与分子性质的关系，掌握晶胞的分析方法。