Question

（化学--选修物质结构与性质）
A、B、C、D、E、F、G七种元素，它们的原子序数依次增大，除G外均为前20号元素．A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外层电子数，C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，C、D有相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，E原子的第一至第四电离能分别为：578、1817、2745、11575，F元素原子中4s能级有2个电子．G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色．
（1）B形成的单质中有______个Π键，上述元素形成的化合物中和B的单质是等电子体的是______（填化学式）
（2）G元素的基态原子的价层电子排布式为______．
（3）常温下，E单质投入到B的最高价氧化物对应的水化物的浓溶液中的现象是______．
（4）D、F组成的晶体FD₂结构如图Ⅰ所示，G形成晶体的结构如Ⅲ所示，Ⅱ为H₃BO₃（硼酸）晶体结构图

①图I所示的FD₂晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为______，图III中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为______；
②晶体FD₂和H₃BO₃（硼酸）晶体之间的熔点由高到低的排列顺序为______
（填空化学式），H₃BO₃晶体中存在的作用力除共价键以外还有______．

Answer 1

【答案】分析：除G外均为前20号元素，由
A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外层电子数，则A的电子排布为1s²2s²2p²，即A为碳元素；
C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，则C的电子排布为1s²2s²2p⁴，则C为氧元素；
A、B、C原子序数依次增大，则B为氮元素；
C、D有相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，则D为氟元素；
E原子的第一至第四电离能（kJ?mol^-1）分别为：578、1817、2745、11575，即容易失去3个电子，则E为铝元素；
F元素原子中4s能级有2个电子，F的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²2p⁶4s²，则F为钙元素；
G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色，则G为铜元素；
然后依次解答各小问．
解答：解：由除G外均为前20号元素A原子基态时p能级原子轨道上电子数等于次外层电子数，则A的电子排布为1s²2s²2p²，即A为碳元素；C元素的原子基态时s能级与p能级上的电子数相等，则C的电子排布为1s²2s²2p⁴，则C为氧元素；
A、B、C原子序数依次增大，则B为氮元素；C、D有相同的能级，且D是同期中电负性最大的元素，则D为氟元素；
E原子的第一至第四电离能（kJ?mol^-1）分别为：578、1817、2745、11575，即容易失去3个电子，则E为铝元素；
F元素原子中4s能级有2个电子，F的电子排布为1s²2s²2p⁶3s²2p⁶4s²，则F为钙元素；G元素的离子形成的硫酸盐结晶水合物呈蓝色，则G为铜元素；
（1）B形成的单质为N₂，N≡N中有2个Π键，其原子数为2，价电子数为10，而CO中的原子数为2，价电子数为4+6=10，
则二者互为等电子体，故答案为：2；CO；
（2）G为铜元素，其基态电子排布为1s²2s²2p⁶3s²2p⁶3d¹⁰4s¹，价电子排布为3d¹⁰4s¹，故答案为：3d¹⁰4s¹；
（3）因E为铝，B为氮元素，则常温下铝遇浓硝酸发生钝化，无明显现象，故答案为：无明显现象；
（4）①由图I可以看出晶体中与F离子最近且等距离的F离子数为=12，由图III中未标号的G原子形成晶体后周围最紧邻的G原子数为3+6+3=12，故答案为：12；12；    
②CaF₂为离子晶体，H₃BO₃为分子晶体，离子晶体的熔点高，即熔点由高到低的排列顺序为CaF₂＞H₃BO₃，H₃BO₃晶体中存在的作用力除共价键以外，分子和分子之间存在分子间作用力，有因氧的电负性大，分子之间存在氢键，故答案为：CaF₂＞H₃BO₃；分子间作用力、氢键．
点评：本题较难，考查物质结构和性质，学生根据信息推断出元素是解答的前提，本题中的（4）是学生解答的难点．