Question

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。A的核外电子总数与其周期数相同；B的价电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺²；短周期元素C和D为同周期不相邻的元素，C是同周期元素中离子半径最小的元素，D元素最外层有两个未成对电子；E位于元素周期表的第四周期第IVB族，常用加热ECl₄（氯化物）溶液的方法制备纳米材料。回答下列问题：

（1）D元素在周期表中的位置为______，E原子核外有_____个未成对电子，五种元素中电负性最大的是_____(填元素名称)。

（2）由A、B、D三种元素形成的常见三元化合物中具有强氧化性的是______(填化学式)。

（3）氯元素能与C（非碳元素符号）形成某化合物Q。在1.01×10⁵Pa、T₁℃时，气体摩尔体积为53.4L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则此时Q的结构式为___________。（如有配位键须用“→”标出）

（4）A、B、D元素形成的化合物有A₂B、DB₃，下列关于A₂B和DB₃的说法中，正确的是________(填标号)。

A.中心原子的价层电子对数目相等                B.都是非极性分子

C.中心原子的孤电子对数目相等                  D.都含有极性键

E.都能与Ｎa₂O反应                             F.固态时晶体类型不同

（5）D在空气中燃烧的产物分子构型为_________。固体DB₃中存在如图所示的三聚分子，该分子中D原子的杂化轨道类型为________。

（6）E单质有两种同素异形体，高温下是体心立方堆积；但在常温下的晶体结构为如下图所示的六方最密堆积（底面是正六边形）。已知常温下晶体晶胞参数分别为a cm和c cm，则该晶体的密度可表示为________g·cm^-3。(用含a和c的式子表示，用N_A表示阿伏伽德罗常数的值)。

Answer

第三周期第VIA族 2 氧 H2SO4 D E V形 sp3

【解析】

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种前四周期元素。B的价电子排布式为nsnnpn+2，n=2则为2s22p4，即B为O元素；A的核外电子总数与其周期数相同且原子序数小于B，则A为H元素；短周期元素C和D为同周期，应为第三周期，C是同周期元素中离子半径最小的元素，则为Al元素，D元素最外层有两个未成对电子，则为S元素；E位于元素周期表的第四周期第IVB族，常用加热ECl4（氯化物）溶液的方法制备纳米材料，则E为Ti元素。

（1）D为S元素，在周期表中的位置为第三周期第VIA族，E为Ti元素，基态原子电子排布式为[Ar]3d24s2，原子核外有2个未成对电子，元素非金属性越强电负性越大，则五种元素中电负性最大的是氧（注意填名称）；

（2）由A、B、D三种元素形成的常见三元化合物可以是H2SO3、H2SO4等，具有强氧化性的是H2SO4；

（3）氯元素能与C（非碳元素符号）形成某化合物Q，根据铝和氯的化合价可设Q为(AlCl3)n，在1.01×105Pa、T1℃时，气体摩尔体积为53.4L/mol，实验测得Q的气态密度为5.00g/L，则M=ρVm=5.00g/L×53.4L/mol=267g/mol，则133.5n=267，解得n=2，此时Q的化学式为Al2Cl6，则此时Q的结构式为；

（4）A、B、D元素形成的化合物有A2B、DB3分别是H2O、SO3。

A.H2O中O价层电子对数=2+1/2(6-2×1)=4，而SO3中S价层电子对数=3+1/2(6-3×2)=3，因而中心原子的夹层电子对数目不相等，A错误；

B.水分子为非极性分子，而三氧化硫分子为极性分子，B错误；

C.水分子中O原子有2个孤电子对，三氧化硫分子中S原子不存在孤对电子，C错误；

D.极性键指不同原子间形成的共价键，H2O中含两个氧氢键，SO3中含硫氧键，均为极性键，D正确；

E.H2O与Na2O反应得到NaOH，而SO3和Na2O反应得到Na2SO4，E正确；

F.由于H2O和SO3均为分子，固体时晶体类型同为分子晶体，F错误。

故答案选DE。

（5）D在空气中燃烧的产物分子式SO2，S原子最外层6e-，考虑杂化时O原子不提供电子，故6/2=3应该是sp2杂化，又S原子只连有2个原子，故为V形分子（折线形），固体SO3如图所示，S原子为为边缘颜色较深的小球，其与四个O原子连接，根据空间构型与杂化的关系可知，S原子采取sp3杂化。

（6）如图所示，底边正六边形面积=6×××acm2，则晶胞体积V=a2c cm3，Ti的摩尔质量为48g/mol，上下底边顶点Ti原子一个晶胞占有，共有12×=2，上下底边面上中心Ti原子一个晶胞占有，共有2×=1，晶胞内有3个Ti，为晶胞所完全占有，因而晶胞内共有2+1+3=6个Ti原子，因而晶胞Ti质量m=g，密度==g/cm3。