Question

【化学-选修 物质结构与性质】
A、B、C、D、E、F、G、H八种元素都是前4周期元素，且原子序数依次增大．
已知：元素A的原子中没有成对电子．元素B、C、D同周期，元素B、G同主族，且B、D、G三原子P轨道上均有2个未成对电子，元素E、F、G在同一周期，且E原子中没有未成对电子．元素H的基态原子核外有6个未成对电子．
请回答下列问题：
（1）B、C、D三元素的电负性由大到小排列顺序为

 

 （用元素符号表示）；E、F、G三元素的原子的第一电离能由大到小排列顺序为

 

（用元素符号表示）．
（2）元素D与G所形成的晶体和元素D与B所形成的晶体熔沸点由高到低的顺序为

 

（填化学式），其原因是

 

．
（3）元素B与C的气态氢化物在A₂B中溶解性由大到小的顺序为

 

（填化学式），其原因是

 

．
（4）B、D两元素形成的阴离子BD

2- 3

中的B的杂化类型为

 

，空间结构为

 

，与BD

2- 3

互为等电子体且含C、D两元素的微粒的化学式为

 

．
（5）A、B、C三元素各一个原子形成的分子中o键与π键的个数比为

 

，该分子的VSERR模型

 

．
（6）元素H的基态原子的核外电子排布为

 

，在周期表中处于

 

 区．

Answer 1

考点：位置结构性质的相互关系应用,元素电离能、电负性的含义及应用,共价键的形成及共价键的主要类型,晶体的类型与物质熔点、硬度、导电性等的关系,原子轨道杂化方式及杂化类型判断

专题：元素周期律与元素周期表专题,化学键与晶体结构

分析：A、B、C、D、E、F、G、H八种元素都是前4周期元素，且原子序数依次增大．元素A的原子中没有成对电子，则A为氢元素；元素B、C、D同周期，元素B、G同主族，且B、D、G三原子P轨道上均有2个未成对电子，结合原子序数可知，B、G外围电子排布式为ns²np²，D的外围子排布式为ns²np⁴，可推知B为碳元素、G为Si元素、D为O元素，C的原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；元素E、F、G在同一周期，处于第三周期，且E原子中没有未成对电子，则E为Mg，F原子序数介于Mg、Si之间，则F为Al；元素H的基态原子核外有6个未成对电子，其核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，则H为Cr，据此解答．

解答： 解：A、B、C、D、E、F、G、H八种元素都是前4周期元素，且原子序数依次增大．元素A的原子中没有成对电子，则A为氢元素；元素B、C、D同周期，元素B、G同主族，且B、D、G三原子P轨道上均有2个未成对电子，结合原子序数可知，B、G外围电子排布式为ns²np²，D的外围子排布式为ns²np⁴，可推知B为碳元素、G为Si元素、D为O元素，C的原子序数介于碳、氧之间，则C为N元素；元素E、F、G在同一周期，处于第三周期，且E原子中没有未成对电子，则E为Mg，F原子序数介于Mg、Si之间，则F为Al；元素H的基态原子核外有6个未成对电子，其核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，则H为Cr，
（1）同周期随原子序数增大，电负性增大，故电负性由大到小排列顺序为O＞N＞C；
同周期自左而右第一电离能呈增大趋势，Mg元素原子2s能级为全满稳定状态，能量较低，第一电离能高于Al，故第一电离能由大到小排列顺序为Si＞Mg＞Al，
故答案为：O＞N＞C；Si＞Mg＞Al；
（2）元素D与G形成物质为SiO₂，元素D与B形成物质为CO₂，SiO₂是原子晶体，CO₂是分子晶体，故SiO₂的熔沸点SiO₂＞CO₂，
故答案为：SiO₂＞CO₂；SiO₂是原子晶体，CO₂是分子晶体；
（3）元素B与C的气态氢化物分别为CH₄、NH₃，NH₃分子是极性分子，H₂O是极性分子，NH₃分子与H₂O分子之间形成氢键，而CH₄是非极性分子，不能与H₂O形成氢键，根据相似相溶原理可知NH₃比CH₄在水中的溶解度大，
故答案为：NH₃＞CH₄；NH₃分子是极性分子，H₂O是极性分子，NH₃分子与H₂O分子之间形成氢键，而CH₄是非极性分子，不能与H₂O形成氢键，根据相似相溶原理可知NH₃比CH₄在水中的溶解度大；
（4）B、D两元素形成的阴离子为CO₃^2-，C原子价层电子对数=3+

4+2-2×3

2

=3，C原子采取sp²杂化，C原子没有孤对电子，故其空间结构为平面正三角形，与CO₃^2-互为等电子体且含N、O两元素的微粒为NO₃^-，
故答案为：sp²；平面正三角形；NO₃^-；
（5）H、C、N三元素各一个原子形成的分子为HCN，结构式为H-C≡N，σ键与π键的个数比为1：1，该分子中心C原子价层电子对数=2，其VSERR模型为直线型，
故答案为：1：1；直线型；
（6）元素H的基态原子核外电子排布为1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹，处于周期表中d区，
故答案为：1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d⁵4s¹；d．

点评：本题考查物质结构与性质，题目综合性较大，侧重主干知识的考查，为常考考点，涉及核外电子排布、电离能、电负性、分子结构与性质、杂化轨道、晶体类型与性质等，需要学生具备扎实的基础与迁移运用能力，难度中等．