2011年3月11日日本发生了9.0级强地震．福岛第一核电站1号机组12日下午发生氢气爆炸．随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘-131和铯-137.碘-131一旦被人体吸入.可能会引发甲状腺疾病．日本政府计划向核电站附近居民发放防止碘-131辐射的药物碘片．的最外层电子排布式为6s1.与铯同主族的前四周期的三种元素A.B.C的电离能如下� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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2011年3月11日日本发生了9.0级强地震．福岛第一核电站1号机组12日下午发生氢气爆炸．随后在爆炸核电站周围检测到的放射性物质有碘-131和铯-137，碘-131一旦被人体吸入，可能会引发甲状腺疾病．日本政府计划向核电站附近居民发放防止碘-131辐射的药物碘片．
（1）Cs（铯）的最外层电子排布式为6s¹，与铯同主族的前四周期（包括第四周期）的三种元素A、B、C的电离能如下表：

元素代号	A	B	C
第一电离能（kJ?mol^-1）	520	496	419

那么三种元素A、B的元素符号分别为

，C原子的电子排布式：

，形成其单质晶体的化学键类型是

．
（2）F与I同主族，BeF₂与H₂O都是由三个原子构成的共价化合物分子，二者分子中的中心原子Be和O的杂化方式分别是

、

．
（3）与碘同主族的氯具有较高的活泼性，能够形成大量的含氯化合物，如金属氯化物，非金属氯化物等．BCl₃是一种非金属氯化物，该物质分子中B-Cl键的键角为

．
（4）碘-131是碘单质，其晶胞结构如图甲所示，该晶胞中含有

个I₂分子；KI的晶胞结构如图乙所示，每个K⁺紧邻

个I^-．

考点：晶胞的计算,化学键,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：化学键与晶体结构

分析：（1）由铯的最外层电子排布式为6s¹，可知A、B、C为第ⅠA族，而ⅠA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K，又由提供的A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值相差不大可知，A、B、C不可能有H元素，而同主族元素随着电子层数的增加，第一电离能逐渐减小，故A、B、C分别为Li、Na、K．
（2）BeF₂分子内中心原子为Be，其价电子数为2，F提供2个电子，所以Be原子的价层电子对数为

?2+2?

=2，Be原子的杂化类型为sp杂化；H₂O分子的中心原子为O，其价电子数为6，H提供2个电子，所以O原子的价层电子对数为

?6+2?

=4，O原子杂化类型为sp³．
（3）硼原子价电子数为3，Cl提供3个电子，硼原子的价层电子对数为

3+3

=3，因价层电子对中没有孤对电子，故BCl₃为平面正三角形结构，分子中B-Cl键的键角为120°．
（4）由碘晶胞可知，I₂在晶胞的8个顶点和6个面上，故一个晶胞中含有4个I₂分子；KI晶胞与NaCl晶胞结构相似，每个K⁺紧邻6个I^-．

解答： 解：（1）由铯的最外层电子排布式为6s¹，可知A、B、C为第ⅠA族，而ⅠA族前四周期的元素分别为H、Li、Na、K，又由提供的A、B的第一电离能的差值与B、C的第一电离能的差值相差不大可知，A、B、C不可能有H元素，而同主族元素随着电子层数的增加，第一电离能逐渐减小，故A、B、C分别为Li、Na、K；都是金属单质，微粒均以金属键结合，故答案为：Li、Na 1S²2S²2P⁶3S²3P⁶4S¹金属键；
（2）BeF₂分子内中心原子为Be，其价电子数为2，F提供2个电子，所以Be原子的价层电子对数为

?2+2?

=2，Be原子的杂化类型为sp杂化；H₂O分子的中心原子为O，其价电子数为6，H提供2个电子，所以O原子的价层电子对数为

?6+2?

=4，O原子杂化类型为sp³，故答案为：sp、sp³；
（3）硼原子价电子数为3，Cl提供3个电子，硼原子的价层电子对数为

3+3

=3，因价层电子对中没有孤对电子，故BCl₃为平面正三角形结构，分子中B-Cl键的键角为120°，
故答案为：120°；
（4）由碘晶胞可知，I₂在晶胞的8个顶点和6个面上，故一个晶胞中含有4个I₂分子；KI晶胞与NaCl晶胞结构相似，每个K⁺紧邻6个I^-，故答案为：4、6．

点评：本题综合考查物质结构与性质，涉及核外电子排布规律、电离能、杂化理论、分子结构、晶胞结构等，难度中等．

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B、B

C、C

D、D

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．
（3）反应后得到氢气较高纯度的气体，但是为了得到成品氢气之前（即收集氢气之前）一定要进行的步骤是

．
（4）某小组研究在相同温度下该反应过程中的能量变化．他们分别在体积均为V L的两个恒温恒容密闭容器中加入一定量的反应物，使其在相同温度下发生反应．相关数据如下：

容器编号	起始时各物质物质的量/mol				达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
容器编号	CO	H₂O	CO₂	H₂	达到平衡的时间/min	达平衡时体系能量的变化/kJ
①	1	4	0	0	t₁		放出热量：32.8kJ
②	2	8	0	0	t₂		放出热量：Q