Question

前四周期的A、B、C、D四种元素在周期表中均与元素X紧密相邻．已知元素X最高价氧化物的化学式为X₂O₅，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸．

（1）D元素基态原子的电子排布式为____________．

（2）A、C、X三种元素原子的第一电离能由大到小的顺序为_______________（用相应的元素符号作答）．

（3）B、X、D氢化物的沸点由高到低的顺序为_______________（用相应的化学式作答）．

（4）E元素是A元素所在周期中电负性最大的，试推测下列微粒的立体构型：

微粒	EO2^﹣	EO3^﹣
立体构型名称

（5）元素B的一种氢化物B₂H₄具有重要的用途．有关B₂H₄的说法正确的是____________．

A．B₂H₄分子间可形成氢键                  B．B原子是sp³杂化

C．B₂H₄分子中含有5个σ键和1个π键    D．B₂H₄晶体变为液态时破坏共价键

（6）F元素基态原子M层上有5对成对电子，F形成的单质有δ、γ、α三种同素异形体，三种晶胞（如图所示）中F原子的配位数之比为____________，δ、γ、α三种晶胞的边长之比为____________。

Answer

（1）1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3（2）P＞S＞Si

（3）NH3＞AsH3＞PH3（4）V形；三角锥形（5）AB （6）4：6：3，

【解析】

试题分析：元素X最高价氧化物的化学式为X2O5，则X为第ⅤA族元素，前四周期的A、B、C、D均与元素X紧密相邻，即位于X的四周，则A、B、C、D位于元素周期表的第二、三、四周期，X为P元素，B、D同主族且B元素的原子半径是同族元素中最小的，B、X、D同主族，则B为N元素，D为Sn元素，C的最高价氧化物对应的水化物是强酸，C为S元素，A为Si元素。

（1）D是Sn元素，原子序数为33，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p3或[Ar]3d104s24p3；

（2）A、C、X分别为Si、S、P，根据元素周期律，同周期元素从左向右，第一电离逐渐增大，但第ⅡA族和第ⅤA族由于最外层处于全满和半满状态，第一电离能高于相邻族的元素，所以Si、S、P的第一电离能大小顺序为P＞S＞Si；

（3）B、X、D氢化物分别为NH3、PH3、AsH3，因为氨分子之间有氢键的存在，所以氨的沸点较大，则AsH3＞的相对分子质量大于PH3，所以沸点也高于PH3，所以它们的沸点由高到低的顺序为NH3＞AsH3＞PH3；

（4）EO2-为ClO2-，EO3-为ClO3-，它们的中心原子氯原子的价层电子对数均为（7+1）/2=4，所以氯原子都是sp3杂化，在ClO2-中有两个Cl-O键，所以ClO2-的空间构型为V形，而在ClO3-中有三个Cl-O键，所以ClO3-的空间构型为三角锥形；

（5）B2H4为N2H4，A．N2H4分子间与NH3相似，可形成氢键，A正确；B．N2H4分子中N原子的价层电子对数为（5+1+1+1）/2＝4，所以氮原子是sp3杂化，B正确；C．N2H4分子中N原子之间是单键，所以没有π键，C错误；D．N2H4是分子晶体，所以晶体变为液态时破坏的是分子间作用力和氢键，D错误；答案选AB；

（6）F元素基态原子M层上有5对成对电子，则F的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2，所以F为Fe元素；δ晶胞中，以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于晶胞的体心，补全晶胞可知配位数为8，γ晶胞中，以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于面心上，补全晶胞可知，有3层，每层有4个，故Fe原子的配位数为4×3=12。α晶胞中，以顶点Fe原子研究，与之最近的Fe原子处于所在棱的顶点上，补全晶胞可知配位数为6，所以δ、γ、α三种晶胞中Fe原子的配位数之比为4：6： 3；设铁原子的直径为a，根据晶胞结构图可知，δ晶胞的边长为、γ晶胞的边长为、α晶胞的边长为a，所以δ、γ、α三种晶胞的边长之比为：::a＝。

【考点定位】本题考查物质结构和性质

【名师点晴】该题为高频考点，涉及晶胞计算、原子杂化方式判断、微粒空间构型判断等知识点，侧重考查学生分析计算及空间想象能力，注意晶胞中每个原子被几个晶胞共用，为易错点。难点是晶胞结构计算，注意均摊法的灵活应用。